Ученые ТюмГУ разработали способ бесконтактного захвата и перемещения микро- и наночастиц
В научно-исследовательской лаборатории фотоники имикрофлюидики ТюмГУразработан способ бесконтактного захвата иперемещения микро- инаночастиц. Способ неимеет аналогов ипозволяет манипулировать сотнями итысячами частиц одновременно, перенося их взаданное место наподложке. При этом наних неоказывается разрушающего воздействия, что позволяет управлять какнеживыми, так ибиологическими объектами. Как поясняют авторы разработки, руководитель лаборатории Наталья Иванова истарший научный сотрудник Олег Тарасов, она возникла какрешение одной изнасущных задач микрофлюидики. Эта активно развиваемая сейчас область науки итехники нацелена науправление микрообъемами жидкости илимикрочастицами. До недавнего времени всех устраивали последовательные манипуляции соштучными объектами, новзрывной рост применений микрофлюидики диктует необходимость параллельного управления движением сотен итысяч объектов дляпринципиального повышения скорости работы. Классический лазерный пинцет, разработки которого начались еще в1970-х, позволяет смикронной точностью перемещать одновременно только одну илинесколько частиц иявляется дорогостоящей технологией. Однако невсегда нужна такая точность, невсе образцы допускают воздействие лазера, часто требуется перемещать сразу большое число частиц. Ясно, что накаждую частицу лазер ненацелить. Решение, найденное в ТюмГУ, является одновременно оригинальным ипростым, что обеспечивает его универсальность идоступность. Частицы, которыми необходимо манипулировать, помещаются вслой жидкости, лежащий наподложке. Жидкостью является вода снебольшой добавкой спирта. На подложку фокусируют пучок света, который, взаимодействуя сжидкостью, приводит кизменению ее поверхностного натяжения. В результате жидкость собирается впятно света ввиде маленькой капли, вобъеме которой существует интенсивное конвективное течение. Смещение пучка света вдоль подложки вызывает перемещение капли, которая, всвою очередь, захватывает частицы вдоль траектории движения. Захваченные частицы удерживаются вкапле засчет вихревого течения вней иперемещаются вместе скаплей внужное место подложки. Затем пучок света выключается, течение прекращается ичастицы остаются взаданном месте подложки. Этим способом можно одновременно подхватить ипереместить втребуемое место сотни итысячи частиц. В дальнейшем их можно сортировать ирасполагать прецизионно уже оптическим пинцетом. Таким образом, данная капля –это своеобразный микрофлюидный «грузовик», который привозит намикрофлюидную фабрику материал, аточное поштучное расположение деталей осуществляется уже другими инструментами. Исследование поддержано сразу двумя престижными грантами (РФФИ иЕвропейского космического агентства) ивыполняется параллельно двумя группами ведущих ученых вРоссии иВеликобритании. Российская группа подруководством федерального исследователя Натальи Ивановой проводит экспериментальное испытание предложенного способа, агруппа профессора Виктора Старова изуниверситета Лафборо (Loughborough University) выполняет теоретическое моделирование. Источник: РИА Новости
Партнёр:
Тюменский государственный университет