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1. (WO2018162008) SYSTÈME ET PROCÉDÉ POUR DÉTECTER DES VARIATIONS DE LONGUEUR DE TRAJET OPTIQUE DANS UN CANAL NANOCAPILLAIRE
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N° de publication : WO/2018/162008 N° de la demande internationale : PCT/DE2018/100215
Date de publication : 13.09.2018 Date de dépôt international : 09.03.2018
CIB :
G01N 21/45 (2006.01) ,B82Y 20/00 (2011.01) ,G01N 21/552 (2014.01) ,G02B 5/00 (2006.01)
[IPC code unknown for G01N 21/45][IPC code unknown for B82Y 20][IPC code unknown for G01N 21/552][IPC code unknown for G02B 5]
Déposants :
LEIBNIZ-INSTITUT FÜR PHOTONISCHE TECHNOLOGIEN E.V. [DE/DE]; Albert-Einstein-Str. 9 07745 Jena, DE
Inventeurs :
HENKEL, Thomas; DE
GARWE, Frank; DE
MAYER, Günter; DE
CSAKI, Andrea; DE
FRITZSCHE, Wolfgang; DE
HÜBNER, Uwe; DE
DATHE, Andre; DE
SCHMIDL, Gabriele; DE
Mandataire :
BIEBER, Björn; DE
Données relatives à la priorité :
10 2017 105 113.910.03.2017DE
Titre (EN) ASSEMBLY AND METHOD FOR DETECTING CHANGES TO THE OPTICAL PATH LENGTH IN A NANO CAPILLARY CHANNEL
(FR) SYSTÈME ET PROCÉDÉ POUR DÉTECTER DES VARIATIONS DE LONGUEUR DE TRAJET OPTIQUE DANS UN CANAL NANOCAPILLAIRE
(DE) ANORDNUNG UND VERFAHREN FÜR DIE ERFASSUNG VON ÄNDERUNGEN DER OPTISCHEN WEGLÄNGE IN EINEM NANO-KAPILLARKANAL
Abrégé :
(EN) The invention relates to an assembly and a method for detecting changes to the optical path length in a nano capillary channel, in particular for detecting nano volume elements. The approaches with fluorescence-labelled species forming the basis of the fluorescence correlation spectroscopy shall be extended to the examination of unlabelled species, an improved parallelisability shall be made possible, and precise, localised detections into the sub-micrometer range and sub-Abbe limit range shall be provided. The problem addressed by the invention is solved by a multi-layer chip in microfluid technology comprising three planar layers (1, 17 and 18), which are embodied as an optically transparent detection medium (1), an optically transparent embedding medium (17), containing at least one plasmonic nanostructure (2), and a carrier medium (18) with a capillary channel (4), which is introduced into the surface adjacent to the embedding medium (17) and which has a fluid inflow (5) and outflow (6), wherein the capillary channel (4) is embodied as a reflective surface (3) on its side opposite the plasmonic nanostructures (2), wherein the optical path length from the plasmonic nanostructures (2) as light source to the reflective surface (3) in the capillary channel (4) under consideration of the optical refractive indices is 0.5 times or N * 0.5 times the wavelength of the maximum constructive interference, with N being an integer greater than or equal to 1.
(FR) L'invention concerne un système et un procédé pour détecter des modifications de longueur de trajet optique dans un canal nanocapillaire, en particulier pour détecter des éléments de volume nanométriques. L'objectif de cette invention est d'élargir les approches sur lesquelles est fondée la spectroscopie par corrélation de fluorescence, d'espèces marquées par fluorescence, à l'analyse d'espèces non marquées, de permettre une meilleure possibilité de parallélisation et de réaliser des détections localisées précises jusqu'au domaine submicrométrique et au domaine de la limite sub-Abbe. Cet objectif est atteint au moyen d'une puce multicouche issue de la technologie microfluidique comprenant trois couches planes (1, 17 et 18) se présentant sous la forme d'un milieu de détection (1) optiquement transparent, d'un milieu d'insertion (17) optiquement transparent, renfermant au moins une nanostructure (2) plasmonique, et d'un milieu de support (18), comprenant un canal capillaire (4) qui est introduit dans la surface adjacente au milieu d'insertion (17) et qui comporte une amenée (5) et une évacuation (6) de fluide. Le canal capillaire (4) présente une surface réfléchissante (3) au niveau de sa face opposée aux nanostructures (2) plasmoniques. La longueur de trajet optique, des nanostructures plasmoniques (2), en tant que source lumineuse, jusqu'à la surface réfléchissante (3) dans le canal capillaire (4), avec prise en compte de l'indice de réfraction optique, est égale à 0,5 fois ou à N * 0,5 fois la longueur optique de l'interférence constructive maximale, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 1.
(DE) Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Erfassung von Änderungen der optischen Weglänge in einem Nano-Kapillarkanal, insbesondere zur Erfassung von Nano- Volumenelementen. Dabei sollen die der Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie zu Grunde liegenden Ansätze Fluoreszenz-markierter Spezies auf die Untersuchung unmarkierter Spezies erweitert, eine bessere Parallelisierbarkeit ermöglicht und präzise, lokalisierte Detektionen bis in den Sub-Mikrometerbereich und Sub- Abbe-Limit-Bereich realisiert werden. Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Mehrlagenchip in Mikrofluid-Technologie umfassend drei planare Schichten (1, 17 und 18) gelöst, welche als ein optisch transparentes Detektionsmedium (1), ein optisch transparentes Einbettungsmedium (17), enthaltend mindestens eine plasmonische Nanostruktur (2), und ein Trägermedium (18) mit einem Kapillarkanal (4), der in die an das Einbettungsmedium (17) angrenzende Oberfläche eingebracht ist, und der einen Fluid-Zu- (5) und -Abfluss (6) besitzt, ausgeführt sind, wobei der Kapillarkanal (4) an seiner den plasmonischen Nanostrukturen (2) gegenüberliegenden Seite als reflektierende Fläche (3) ausgeführt ist, wobei die optische Weglänge von den plasmonischen Nanostrukturen (2) als Lichtquelle bis zur reflektierenden Fläche (3) im Kapillarkanal (4) unter Berücksichtigung der optischen Brechungsindexe das 0,5-fache oder das N * 0,5-fache der Wellenlänge der maximalen konstruktiven Interferenz beträgt mit N als Ganzzahl größer gleich 1.
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Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Langue de publication : allemand (DE)
Langue de dépôt : allemand (DE)