Новости химической науки > Природа помогает создавать системы перемешивания миниобъемов

Исследователи из Голландии скопировали природу для разработки быстрого и эффективного метода перемешивания малых объемов жидкости. Их воодушевили микроорганизмы, которые для перемещения в жидкости используют крошечные колеблющиеся волоски (реснички). Исследователи создали искусственные реснички.

Искусственные реснички (справа) подражают работе настоящих, работающих в микроорганизме Paramecium (слева) (Рисунок из Lab Chip, 2008, DOI: 10.1039/b717681c)

Микроструйная техника изучает течение жидкости в структурах, размеры которых менее одного миллиметра. Микроструйные приборы применяются в биочипах, например, использующихся для немедленной диагностики заболеваний. Проблема заключается в том, что для таких малых приборов практически невозможна реализация хорошего перемешивания. Обычно перемешивание осуществляется за счет приложения к микроканалам электрических импульсов или звуковых сигналов. Однако, по словам Яапа ден Тоондера (Jaap den Toonder) и в этом случае удовлетворительное перемешивание не достигается.

Тоондер получил искусственные реснички из двойного слоя тонкого полиимида и тонкого проводящего слоя хрома. Эти крошечные миксеры приводятся в действие с помощью приложения напряжения. При отключении напряжения реснички сворачиваются за счет эластичных свойств полимера. Таким образом, перемешивание может включаться и выключаться по желанию и при любом местонахождении микроприбора – преимущество перед другими методами «микроперемешивания».

Говоря о будущих перспективах развития работы, Тоондер отмечает, что следующие шаги будут предприниматься в области путей альтернативного управления искусственными ресничками, например, с помощью магнитных систем управления. Окончательная цель исследователей – разработка искусственных ресничек в качестве разностороннего метода управления медицинскими диагностическими системами lab-on-a-chip.

Источник: Lab Chip, 2008, DOI: 10.1039/b717681c

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров