Behavior Features of the Approach Curve of a Scanning Ion-Conductance Microscope

Capa

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The operation of a scanning ion-conductance microscope is based on the assumption that the ion current I(z) flowing in an electrolyte solution through the narrow aperture of a probe in the form of a glass nanopipette has a maximum saturation value away from the sample under study and decreases as the probe approaches the surface. The value of the scanning ion-conductance microscope operating current is usually chosen near the saturation current I ~ 09Isat. However, in some cases there is an unusual behavior of the I(z) approach curve near the surface when the ion current increases as the nanopipette approaches the sample surface. The appearance of a peak on the I(z) curve as the nanopipette approaches the sample surface is what we call the “peak effect”. It is obvious that the peak effect can lead to a failure in the operation of the scanning ion-conductance microscope servo system and noise at the images getting by scanning ion-conductance microscope. In this work the appearance of a peak on the approach curve have been studied experimentally. Considering the nanopipette near the sample surface as a microfluidic system in the form of a T – shaped channel the I(z) dependence using the finite element method and the СOMSOL software package have been calculated.

Sobre autores

S. Lukashenko

IAI RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: stas.lukashenko@mail.ru
Russia, 198095, Saint-Petersburg

O. Gorbenko

IAI RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: gorolga64@gmail.com
Russia, 198095, Saint-Petersburg

M. Zhukov

IAI RAS

Email: aogolubok@mail.ru
Russia, 198095, Saint-Petersburg

S. Pichahchi

IAI RAS

Email: aogolubok@mail.ru
Russia, 198095, Saint-Petersburg

I. Sapozhnikov

IAI RAS

Email: aogolubok@mail.ru
Russia, 198095, Saint-Petersburg

M. Felshtyn

IAI RAS

Email: aogolubok@mail.ru
Russia, 198095, Saint-Petersburg

A. Golubok

IAI RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: aogolubok@mail.ru
Russia, 198095, Saint-Petersburg

Bibliografia

  1. Hansma P.K., Drake B., Marti O., Gould S.A., Prater S.B. // Science 1989. V. 243. P. 641. https://www.doi.org/10.1126/science.2464851
  2. Shevchuk A.I., Frolenkov G.I., Sanchez D., James P.S., Freedman N., Lab M.J., Jones R., Klenerman D., Korchev Y.E. // Angew. Chem. Int. Ed. 2006. V. 45. P. 2212. https://www.doi.org/10.1002/anie.200503915
  3. Макарова Е.С., Яминский И.В. // Медицина и высокие технологии 2016. Т. 1. С. 39.
  4. Яминский И.В., Ахметова А.И., Советников Т.О., Тихомирова М.А., Янг Ш. // Наноиндустрия 2022. Т. 15. № 3. С. 168. https://www.doi.org/10.22184/1993-8578.2022.15.3-4.168.173
  5. Comstock D.J., Elam J.W., Pellin M.J., Hersam M.C. // Anal. Chem. 2010. V. 82. P. 1270. https://www.doi.org/10.1021/ac902224q
  6. Rodolfa K.T., Bruckbauer A., Zhou D., Korchev Y.E., Klenerman D. // Angew. Chem. Int. Ed. 2005. T. 44. P. 6854. https://www.doi.org/10.1002/anie.200502338
  7. Momotenko D., Page A., Adobes-Vidal M., Unwin P.R. // ACS Nano V. 10. P. 8871. https://www.doi.org/10.1021/acsnano.6b04761
  8. Shevchuk A.I., Hobson P., Lab M.J., Klenerman D., Krauzewicz N., Korchev Y.E. // Pflugers Arch. Eur. J. Physiol. 2008. V. 456. P. 227. https://www.doi.org/10.1007/s00424-007-0410-4
  9. Dorwling-Carter L., Aramesh M., Han H., Zambelli T., Momotenko D. // Anal. Chem. 2018. V. 90. P. 19.
  10. Thatenhorst D., Rheinlaender J., Schaffer T.E., Dietzel I.D., Happel P. // Anal. Chem. 2014. V. 86. P. 9838.
  11. Rheinlaender J., Schäffer T.E. // Anal. Chem. 2017. V. 89. P. 11875. https://www.doi.org/10.1021/acs.analchem.7b03871
  12. Wei C., Bard A.J., Feldberg S.W. // Anal. Chem. 1997. V. 69. P. 4627. https://www.doi.org/10.1021/ac970551g
  13. Chen C-C., Zhou Y., Baker L.A. // Annu. Rev. Anal. Chem. 2012. V. 5. P. 207. https://www.doi.org/10.1146/annurev-anchem-062011- 143203
  14. Chen C-C., Bake L.A. // Analyst 2011. V. 136. P. 90. https://www.doi.org/10.1039/C0An00604A
  15. Novak P. et al. // Nat. Methods 2009. V. 6. P. 279. https://www.doi.org/10.1038/nmeth.1306
  16. Sa N., Baker L.A. // J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133. P. 10398. https://www.doi.org/10.1021/ja203883q
  17. McKelvey K., Kinnear S.L., Perry D., Momotenko D., Unwin P.R. // J. Am. Chem. Soc. 2014. V. 136. P. 13. https://www.doi.org/10.1021/la5020412
  18. Yingfei M., Rujia L., Xiaoyue S., Dengchao W. // Chem. Electrochem. 2021. V. 8. P. 3917. https://www.doi.org/10.1002/celc.202101180
  19. Sa N., Lan W.J., Shi W., Baker L.A. // ACS Nano 2013. V. 7. №. 11. P. 272. https://www.doi.org/10.1021/nn4050485.
  20. Clarke R.W., Zhukov A., Richards O., Johnson N., Ostanin V., Klenerman D. // American Chem. Soc. 2012. https://www.doi.org/10.1021/ja3094586
  21. Zhukov M.V., Lukashenko S.Yu., Sapozhnikov I.D., Felshtyn M.L., Gorbenko O.M., Golubok A.O. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2086. https://www.doi.org/10.1088/1742-6596/2086/1/012074
  22. Zhang L., Biesheuve P.M., Ryzhkov I.I. // Phys. Rev. Appl. 2019. V. 12. P. 014039. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevApplied.12.014039
  23. Bannard J.E. // J. Appl. Electrochem. 1975. V. 5. P. 43. https://www.doi.org/10.1007/BF00625958

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (456KB)
3.

Baixar (286KB)
4.

Baixar (53KB)
5.

Baixar (161KB)
6.

Baixar (142KB)
7.

Baixar (40KB)
8.

Baixar (34KB)
9.

Baixar (92KB)

Declaração de direitos autorais © С.Ю. Лукашенко, О.М. Горбенко, М.В. Жуков, С.В. Пичахчи, И.Д. Сапожников, М.Л. Фельштын, А.О. Голубок, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».