Structuur van de FluidFM-micropipet-cantilevers. een rasterelektronenmicroscopie (SEM) afbeelding van een FluidFM-cantilever met een nanopipetkop. b SEM-afbeelding van een micropipetkop met een cirkelvormige opening. c 3D-reconstructie van de micropipet-cantilever in de COMSOL Multiphysics-omgeving. d Dwarsdoorsnede van hetzelfde 3D-model, waarbij het kanaal blauw gemarkeerd is. Credit: Microsystemen en nano-engineering (2024). DOI: 10.1038/s41378-023-00629-6
Fluidic force microscopie (FluidFM) combineert de gevoeligheid van atomaire krachtmicroscopie met de mogelijkheden van microfluidics, waardoor een nauwkeurige kalibratie van de cantilevers noodzakelijk is voor betrouwbare gegevens. Traditionele methoden worstelen echter met de unieke interne structuur van FluidFM-cantilevers, wat tot onnauwkeurigheden leidt.
Een recente studie gepubliceerd op 18 februari 2024 in het tijdschrift Microsystemen en nano-engineering rapporteert een innovatieve kalibratietechniek voor FluidFM-micropipetcantilevers, cruciaal voor exacte krachtmetingen in microfluïdische omgevingen.
De FluidFM is een klein instrument dat in microscopische omgevingen wordt gebruikt om krachten met hoge precisie te meten. In tegenstelling tot traditionele methoden die vaak tekortschieten vanwege de complexe interne structuur van FluidFM-cantilevers, maakt deze nieuwe aanpak gebruik van de resonantiefrequenties van de cantilever in zowel lucht- als vloeistofomgevingen.
Door zich op deze frequenties te concentreren, omzeilt de methode de veel voorkomende valkuilen van de veelgebruikte Sader-methode, die fouten kan introduceren vanwege de afhankelijkheid van geometrische en vloeiende aannames die niet goed standhouden voor de unieke cantilever-ontwerpen van FluidFM.
Deze innovatieve kalibratietechniek werd zorgvuldig getest en gevalideerd op basis van gegevens verkregen door het HUN-REN Nanobiosensorics Lab, Cytosurge, Nanosurf en Bruker, waaruit blijkt dat deze niet alleen nauwkeurigere metingen oplevert, maar ook het kalibratieproces vereenvoudigt door de effecten van ruis te verminderen en de behoefte aan ingewikkelde experimentele opstellingen.
Dr. Attila Bonyár, hoofdauteur van het onderzoek, zegt: “Onze methode vereenvoudigt het kalibratieproces, waardoor de invloed van ruis aanzienlijk wordt verminderd en de noodzaak voor complexe metingen wordt geëlimineerd, wat een belangrijke stap voorwaarts betekent in de praktische toepassing van FluidFM-technologieën.”
De nieuwe kalibratiemethode belooft een grotere nauwkeurigheid bij krachtmetingen, met diepgaande implicaties voor biologisch, biofysisch en materiaalwetenschappelijk onderzoek. Het maakt de nauwkeurige manipulatie van cellen en nanodeeltjes mogelijk, waardoor nieuwe wegen worden geopend voor onderzoek op deze gebieden.
Meer informatie:
Attila Bonyár et al, Hydrodynamische functie en veerconstante kalibratie van FluidFM-micropipetcantilevers, Microsystemen en nano-engineering (2024). DOI: 10.1038/s41378-023-00629-6
Tijdschriftinformatie:
Microsystemen en nano-engineering
Aangeboden door TransSpread
