Coating unit for thin layers

薄层涂布装置

基本信息

  • 批准号:
    422921395
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2018-12-31 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

At the Faculty of Chemistry, it is planned to install a coating unit for thin films made of silicon monoxide, silicon dioxide, gold, chromium or titanium. Possible coating techniques are sputtering and electron-beam evaporation. Coated surfaces are the first crucial step in the preparation of biohybride samples like solid supported lipid bilayers, pore spanning membranes, cell membrane fragments and cultivated cell monolayers. The requirements for the coating unit are manifold depending on the application: i) pure and smooth ultrathin films for electron microscopy, electrochemistry and optics; ii) multicomponent films for high stability, adhesiveness, and surface functionalization and iii) orthogonal coating to yield a geometry-specific functionalization. Since gold coatings require an additional adhesive layer of titanium or chromium, the option to coat two consecutive materials without ventilation of the coating unit is mandatory to ensure contamination-free surfaces. Therefore, two sputtering sources or evaporation units with automated systems to change sources would be needed. Coating surfaces with silicon monoxide und gold allows retaining established preparation protocols. However, silicon dioxide has as yet not been possible to be deposited but is required to fully explore fluorescence-based techniques. For example, the effect of fluorescence quenching is greatly diminished compared to gold and silicon monoxide surfaces. Moreover, MIET (metal induced energy transfer) microscopy and acoustic resonators require a thin gold layer underneath the silicon dioxide surface to enable either defined quenching of fluorescence or driving of the oscillator. Since surface roughness and thickness influences the properties of the biomimetic samples, precise control and reproducibility of these parameters is necessary. This can be achieved by automation of the surface coating processes. For advanced fluorescence techniques like MIET, surfaces with a root mean square roughness below one nanometer nm are advantageous to minimize fluorescence enhancement and quenching effects. Furthermore, surface roughness enhances lateral membrane tension in the case of pore spanning membranes, which influences the diffusion of lipids, proteins and lipid domains. Thin metal coatings are also required to ensure rather artefact-free imaging of samples for electron microscopy. To guarantee reproducible preparation of pore spanning membranes, orthogonal surface coatings are required, i.e. only the top surface has to be coated. Very high coating chambers or glancing angle coating procedures can achieve orthogonality of coatings.
在化学系,计划安装一个涂层单元,用于一氧化硅、二氧化硅、金、铬或钛制成的薄膜。可能的涂层技术是溅射和电子束蒸发。包被的表面是制备生物杂交样品如固体支持的脂质双层、跨孔膜、细胞膜片段和培养的细胞单层的第一个关键步骤。对涂层单元的要求取决于应用:i)用于电子显微镜、电化学和光学的纯且光滑的双组分膜; ii)用于高稳定性、双组分和表面功能化的多组分膜;以及iii)正交涂层以产生几何特定的功能化。由于金涂层需要额外的钛或铬粘合层,因此必须选择在不通风的情况下涂覆两种连续材料,以确保表面无污染。因此,将需要两个溅射源或具有自动化系统的蒸发单元来改变源。用一氧化硅和金涂覆表面允许保留既定的制备方案。然而,二氧化硅还不可能被沉积,但需要充分探索基于荧光的技术。例如,与金和一氧化硅表面相比,荧光猝灭的效果大大减弱。此外,MIET(金属诱导能量转移)显微镜和声谐振器需要在二氧化硅表面下的薄金层,以实现荧光的限定淬灭或振荡器的驱动。由于表面粗糙度和厚度影响仿生样品的性质,因此这些参数的精确控制和再现性是必要的。这可以通过表面涂层过程的自动化来实现。对于先进的荧光技术,如MIET,均方根粗糙度低于1纳米nm的表面有利于最大限度地减少荧光增强和淬灭效应。此外,在跨孔膜的情况下,表面粗糙度增强了横向膜张力,这影响了脂质、蛋白质和脂质结构域的扩散。薄的金属涂层也需要确保电子显微镜样品的无伪影成像。为了保证跨孔膜的可再现制备,需要正交表面涂层,即仅必须涂覆顶表面。非常高的涂覆室或掠射角涂覆程序可以实现涂层的正交性。

项目成果

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知道了