微型马达推动单个细胞和颗粒
发布时间：2023年03月17日 点击：[0]人次
微型马达推动单个细胞和颗粒
由超声波驱动并由磁铁操纵的新型微电机可以在拥挤的环境中围绕单个细胞和微观粒子运动，而不会损坏它们。该技术可以为靶向药物输送，纳米医学，组织工程，再生医学和其他生物医学应用开辟新的可能性。
加州大学圣地亚哥分校的纳米工程学教授约瑟夫·王说：“这些微泳器提供了一种新方法，可以在三个维度上精确控制单个颗粒，而无需进行特殊的样品制备，标记，表面修饰中国机械网okmao.com。”
Wang和宾夕法尼亚大学化学教授Thomas Mallouk以及中国哈尔滨工业大学材料科学与工程教授Wang Wang是描述微电机的论文的高级作者，该论文发表于10月25日的《科学》杂志上进步。
研究人员使用微型马达推动水性介质中的单个二氧化硅颗粒和HeLa细胞，而不会干扰相邻的颗粒和细胞。
在一个演示中，他们推挤粒子以拼出字母。研究人员还控制了微型电动机，使其爬上了微型块和楼梯，证明了它们能够越过三维障碍物。
微型电动机是空心的，半胶囊状的聚合物结构，涂有金。它们的体内含有一小片磁性镍，这使得它们可以用磁铁操纵。的内表面被化学处理以排斥水，这样，当它在水中浸没，气泡内部自发形成微电机。
超声波/磁铁驱动的微型电机正在运行。视频演示了微型马达的制造，推动单个二氧化硅颗粒和HeLa细胞的微型马达以及微型马达爬上微型楼梯的过程。
微型游泳者爬楼梯的过程：一个动画演示了微型游泳者爬3D楼梯的过程。
所捕获的气泡使微电机能够响应超声。当超声波撞击时，气泡在微电机内部振荡，产生推动其初始运动的力。为了使微电机保持运动，研究人员施加了外部磁场。
通过改变磁场的方向，研究人员可以将微电机转向不同的方向并改变其速度。
微型游泳器的行为：一个动画，演示微型游泳器如何响应外部声波和磁场。
纳米工程博士Fernando Soto说：“我们对运动有很多控制权，不像化学燃料的微型电动机依靠随机运动来达到目标??。” 圣地亚哥大学的学生。“超声波和磁铁也具有生物相容性，这使得该微电机系统对生物应用具有吸引力。”
粒子打印：一个实验视频，演示通过微扫描器用4um的二氧化硅粒子打印PSU的过程。
研究人员说，微电机未来的改进包括使其具有更高的生物相容性，例如用可生物降解的聚合物制造它们，并用毒性较小的磁性材料（例如氧化铁）代替镍。