Article

Local fluorescent probes for the fluorescence resonance energy transfer scanning near-field optical microscopy

University of Lausanne, Lausanne, Vaud, Switzerland
Applied Physics Letters (Impact Factor: 3.3). 05/2002; 80(15):2625 - 2627. DOI: 10.1063/1.1467695
Source: IEEE Xplore

ABSTRACT

We present fluorescence resonance energy transfer (FRET) images of donor dye molecule clusters recorded using a local fluorescence probe for scanning near-field optical microscopy (SNOM): standard apertured SNOM fiber tip coated with the 30–100-nm-thick polymer layer stained with the acceptor dye molecules. The tip works as a “self-sharpening pencil”: the apical layers of the FRET-active tip coating are mechanically worn out during scanning thus continuously exposing a fresh active apex to continue imaging. Only a few tens of acceptor molecules are used to form the optical images, and using such an approach spatial resolution better than the size of the aperture is achievable. © 2002 American Institute of Physics.

Download full-text

Full-text

Available from: Sergey K Sekatskii
  • Source
    • "This estimation is in agreement with the magnitude of the recorded signal, S ∼ 200–1500 counts s − 1 . Given the overall detection efficiency η of our microscope of about 3 × 10 − 4 (Shubeita et al ., 2002), "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Local fluorescence probes based on CdSe semiconductor nanocrystals were prepared and tested by recording scanning near-field optical microscopy (SNOM) images of calibration samples and fluorescence resonance energy transfer SNOM (FRET SNOM) images of acceptor dye molecules inhomogeneously deposited onto a glass substrate. Thousands of nanocrystals contribute to the signal when this probe is used as a local fluorescence source while only tens of those (the most apical) are involved in imaging for the FRET SNOM operation mode. The dip-coating method used to make the probe enables diminishing the number of active fluorescent nanocrystals easily. Prospects to realize FRET SNOM based on a single fluorescence centre using such an approach are briefly described.
    Full-text · Article · Jul 2003 · Journal of Microscopy
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Dans la configuration dite « NSOM à ouverture », la résolution optique est dans le meilleur des cas comprise entre 50 et 100 nm. Afin de sonder les propriétés optiques de nanosystèmes, aux dimensions toujours plus petites, une résolution optique plus fine est souhaitable. Pour remplir cet objectif, la solution que nous proposons est l'utilisation d'une sonde active. Une telle sonde repose sur le greffage d'un nano-objet fluorescent à l'apex d'une pointe optique classique. En théorie, la résolution latérale en champ proche devrait être dictée par la taille de ce nano-émetteur (<< 50 nm). Sur la base des travaux réalisés précédemment dans le laboratoire, nous présentons ici deux nouvelles méthodes pour réaliser une telle sonde. Celles-ci impliquent deux types de nanoparticules complémentaires à la taille et aux propriétés optiques attrayantes (forte émission dans le visible, photostabilité). Une première approche a été développée à partir d'un ensemble de nanoparticules de YAG, dopées par des ions cérium, produites et déposées en bout de pointe par LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition). La seconde approche consiste à sélectionner et à fixer en bout de pointe de manière contrôlée (grâce à un polymère) un nanodiamant, contenant des centres colorés (NV), déposé sur une lame de microscopie. L'avancement des travaux est présenté pour les deux types de nano-objets. La mise au point et l'utilisation pour l'imagerie NSOM d'une sonde active à photons uniques, basée sur nanodiamant de 20 nm contenant un seul centre NV et fonctionnant à température ambiante, sont aussi discutées. Au-delà du gain en résolution que peut apporter une telle sonde, ce nouveau type de pointe à photons uniques ouvre de nouvelles perspectives aussi bien en optique et plasmonique quantiques qu'en magnétométrie à haute résolution et haute sensibilité.
    Preview · Article ·
  • [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: The problem of increasing the quality of the image created by a scanning near-field optical micro-scope with the Förster Resonance Energy Transfer (FRET) module is discussed. The possibility of improving the resolution of the near-field optical microscope due to the FRET effect is analyzed, as is the formation of high-quality images of nanoobjects on the basis of signals of increased intensity obtained by means of plasmon resonance in specially formed metal nanostructures (the plasmon resonance antennas). Research results for the nonradiative transfer of the electron exitation energy between the molecules placed near the planar surface of a conductor or a metal nanocylinder of the nanometer radius, as well as around a spherical nanoparticle, are presented. In the simplest model, the influence of the conducting phase boundary is taken into account by introducing an effective dipole image. If the antenna is a sphertical nanoparticle, then multipole polarization formalism is a more adequate representation of the responce.
    No preview · Article · Apr 2012 · Nanotechnologies in Russia
Show more