Прорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медицине

Коллоидные частицы становятся все более значимыми в качестве носителей биохимических веществ. В будущем можно будет исследовать их поведение намного эффективнее, помещая эти частицы на намагниченный чип.

Ученые из университета Байройта написали о новом открытии в издании Nature Communications.

Исследователи выяснили, что коллоидные стержни могут двигаться на чипе быстро, точно и в разных направлениях, почти как шахматные фигуры. Запрограммированное заранее магнитное поле позволяет им двигаться скоординированно и одновременно.

В ходе исследования ученые под руководством профессора экспериментальной физики доктора Томаса Фишера из университета Байройта сотрудничали с коллегами из Познаньского и Кассельского университетов.

Сначала отдельные сферические коллоидные частицы сформировали компоненты стержней разной длины.

Частицы собрались таким образом, чтобы стержни могли двигаться по намагниченному чипу в разных направлениях словно шахматные фигуры. И выглядело это все словно волшебство, хотя на самом деле движение было таким благодаря магнитному полю.

На следующем этапе ученым удалось выявить отдельные движения в разных направлениях одновременно. Критическим фактором в этом случае стало программирование магнитного поля с помощью математического кода, который содержит всю информацию о движениях в зашифрованном виде.

Когда движения выполняются одновременно, то весь процесс занимает всего одну десятую часть времени от того, когда движения выполняются последовательно.

— Синхронность разнонаправленных движений делает исследование коллоидных частиц и их динамики гораздо более эффективным, отметил докторант Эдриан Эрнст, соавтор публикации. — Все чаще для получения сведений о физических свойствах материалов мы используем миниатюрные лаборатории на основе маленьких чипов размером несколько сантиметров.

— Наши новые результаты усиливают этот тренд. Поскольку коллоидные частицы отлично подходят для использования их в качестве носителей активных веществ, наши исследования могут принести особенную пользу биомедицине и биотехнологиям, заключила первый автор исследования докторант Махла Мирзае-Кахки.

16.09.2020