Новый тип микромотора, созданный на основе ультразвука и управляется магниты — может передвигаться отдельные клетки и микроскопические частицы в людных местах, не повреждая их. Технология может открывать новые возможности для направленной доставки лекарств, наномедицины, тканевой инженерии, регенеративной медицины и других биомедицинских приложений.
«Эти microswimmers обеспечивают новый способ манипулирования одиночными частицами с точным контролем и в трех измерениях, не имея для этого специальной подготовки проб, маркировка, модификация поверхности», — сказал Джозеф Ванг, профессор наноинженерии из Калифорнийского университета Сан-Диего.
Вангую, что с Томасом Mallouk, профессор химии в Университете Пенсильвании, и Вэй Ванг, профессор материаловедения и инженерии в технологическом институте в Харбине в Китае, старший авторов, описывающих микромоторы, опубликованных октября. 25 в научный прогресс.
Исследователи использовали микромоторы, чтобы подтолкнуть вокруг отдельных частиц кремнезема и клеток HeLa в водных средах, не тревожа соседние частицы и клетки. В одной демонстрации, они помыкают частиц изложить буквами. Исследователи также контролировали микромоторы, чтобы подняться вверх микродисперсный блоков и лестниц, демонстрируя свою способность двигаться по трехмерным препятствия.
В микродвигателей являются полыми, половина капсулы-формы полимерной структуры с покрытием из золота. Они содержат небольшой кусок магнитного никеля в их тела, что позволяет им быть управляемыми при помощи магнитов. Внутренняя поверхность химически обработана для того, чтобы отталкивать воду, так что, когда он погружен в воду, воздушный пузырь самопроизвольно образуется внутри микромотор.
Это в ловушке пузыря позволяет микромотор реагировать на ультразвук. Когда ультразвуковые волны хит, пузырек осциллирует внутрь микромотора, создавая силы, которые продвигают своего первоначального движения. Чтобы сохранить микромотор движется, исследователи приложить внешнее магнитное поле. Изменяя направление магнитного поля, исследователи могут управлять микромотора в разных направлениях и изменять его скорость.
«У нас есть много контроля над движением, в отличие от химически подпитывается микромотора, которая опирается на случайное движение для достижения своей цели», — заявил Фернандо Сото, наноинженерия аспирант Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Кроме того, ультразвук и магниты являются биосовместимыми, что делает эту систему микромотора привлекательным для использования в биологических системах.»
Будущие усовершенствования включают микродвигатель делая их более биосовместимы, таких как строительство их из биоразлагаемых полимеров и замена никеля на менее токсичные магнитного материала, такого как оксид железа, говорят исследователи.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!