Наночастицы разделили с помощью вращающих капли звуковых волн

Ученые из Дьюкского университета (США) разработали новый метод концентрирования и разделения наночастиц во вращающихся под воздействием звуковых волн каплях воды. Технология требует небольшого количества образца и занимает меньше времени, чем традиционное центрифугирование. Изобретение может применяться при решении широкого спектра биомедицинских задач: от анализов до диагностики рака. Статья опубликована в журнале Science Advances.

«Эта идея возникла благодаря недавнему удивительному открытию того, что поверхностные акустические волны можно использовать для вращения капель жидкости, — рассказывает один из исследователей, профессор Дьюкского университета профессор Тони Джун Хуанг. — Мы решили выяснить, можем ли мы использовать этот метод для создания системы медицинского обслуживания, которая сможет быстро и эффективно разделять и концентрировать наночастицы».

Устройство, способное вращать отдельные капли жидкости, состоит из пьезоэлектрической поверхности с кольцом из полидиметилсилоксана в центре, которое удерживает каплю на месте. Звуковые волны с разными частотами, проходящие через поверхность, попадали на каплю и заставляли ее вращаться. Затем исследователи изучили то, как флуоресцентные наночастицы разных размеров ведут себя во вращающихся каплях. Оказалось, что, используя разные частоты, можно концентрировать в центре капли частицы некоторых размеров. Когда ученые разместили рядом две вращающиеся с разной скоростью капли разного размера и соединили их каналом, те наночастицы, которые не концентрировались в центре первой капли, оказывались во второй.

Исследователи продемонстрировали эффективность нового метода, разделив субпопуляции экзосом из образца крови. В отличие от классического центрифугирования, которое требует большого количества образца и долгого времени, новой технологии достаточно было пяти микролитров (0,005 мл) образца и одной минуты. Ученые полагают, что их изобретение ускорит обработку биологических образцов в различных приложениях, от медицинской диагностики до биопсии.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.