Режиссура Наночастицы в каплю жидкости

R

Основной проблемой, стоящей перед учеными в биотехнологической отрасли в том, как крошечные ручки объемы жидкости, содержащие драгоценные образцы ДНК, бактерий, вирусов или других наноразмерных частиц, не теряя много образцов. "Как пример volumeibecomes меньше и меньше, число молекул, которые приклеиваются к внутренности микропипетки или любого другого вида микро-канал превращается в значительную долю от общего числа молекул в образце," говорит Майкл Сейлор, профессор химии и биохимии в Университете Калифорнии, Сан-Диего (UCSD; <a target="_blank" href="http://www.ucsd.edu" rel="nofollow"> www.ucsd.edu </ A>), где микрофлюидики исследований занимает центральное место. "Сфера имеет самое низкое соотношение площади поверхности к объему, так что если капли с образцом интереса можно манипулировать без соприкосновения со стенками контейнера, можно свести к минимуму количество материала потеряли", объясняет он.

Развития UCSD принял форму, когда Джейсон Dorvee, один из учеников Матросская выпускник, добавил магнитного оксида железа микроскопических кристаллов кремния, изготовленных в лаборатории Сейлор, с тем чтобы они могли быть легко перемещаются с ручной магнит - например, чтобы окружить и точно прямые движения молекул, клеток, бактерий и других объектов в незначительный капельку жидкости. Кремниевые микросхемы, разработанные несколько лет назад Сейлор и Джейми Link, выпускник научный сотрудник лаборатории моряка, также известный как "умной пыли", поскольку их наноструктуры могут быть рассчитаны, чтобы дать им рудиментарных зондирования, обработки данных, связи и самонаведения возможностей. "Первоначально, умной пыли было запрограммировано, чтобы обнаружить и окружить конкретные объекты, такие как снижение токсичных химических веществ или раковой клетки. Теперь у нас есть возможность контролировать и перемещать эту сборку частиц и их грузов в конкретных областях для проверки или экспериментов", говорит Матрос. Более того, их метод может быть адаптирована для будущих промышленных процессов микрофлюидики перемешать и даже нейтрализовать химических веществ без необходимости насосы, клапаны, каналы или пипетки ..

Кроме того суперпарамагнитных оксида железа в кремнии составляет одну сторону умных водобоязнь пыли и других гидрофильных стороны. Этот процесс гарантирует, что чипы будут спонтанно собираться на внешней поверхности органических капли, такие как нефть, погруженных в воду или капель воды погружены в масло. Когда фишек вступают в контакт с различными химическими веществами, цвет их поверхностей, которые выявляются с помощью спектрометра на основе модифицированной цифровой камеры, позволяют ученым удаленно определить конкретных химических веществ

Чтобы продемонстрировать свою технику, ученые помещены две крошечные капли с умной пыли, одна из которых раствором йодистого калия, а другой содержащей раствор нитрата серебра, в гидрофильных органических растворителей. Спектрометр был направлен на поверхности капель определить два соединения, и капли магнитной были вступить в контакт, в результате химической реакции, которые производятся йодистого серебра, который был вновь выявленных в результате изменения цвета на поверхности чипов.

Использование ручной-магнитов, химики смогли продвинуться смарт-пыле-заключенная капель именно в заполненной жидкостью чашках Петри. Капель также магнитно вступить в контакт с маленькой капилляр, где их содержание может быть осушен, смешанного с другими веществами, а затем наполняются микрошприцом. "Эта возможность будет полезной для ученых обработки крошечные объемы биологических молекул или для будущих процессов промышленных микрофлюидики", говорит Dorvee. "Мы можем манипулировать материал, который обычно не может сказываться воздействие магнитного поля, такие как органических и неорганических растворов, клетки, ДНК и белков", добавляет он.