Акустофлюидика - междисциплинарная область, объединяющая акустику и механику жидкостей, - играет ключевую роль в биомедицине, тканевой инженерии и синтезе наночастиц. Однако эффективность традиционных акустофлюидных устройств часто ограничена их зависимостью от конкретной геометрии микрофлюидных камер, что снижает их адаптивность и универсальность.
Учёные разработали новую технологию - мембранный акустический волноводный актуатор (MAWA), - которая использует направленные изгибные волны для эффективного и гибкого управления частицами, работая независимо от резонансных свойств камеры благодаря эванесцентным свойствам акустических полей.
В отличие от традиционных методов, сильно зависящих от конструкции микрофлюидных камер, MAWA использует звуковые волны, направляя колебания вдоль микрофабрикованных мембран толщиной в несколько микрон, выступающих в качестве акустических волноводов, без ограничений со стороны окружающей геометрии.
Это позволяет учёным точно контролировать движение частиц на поверхности мембран - будь то перемешивание, разделение или транспортировка - в любом микрофлюидном пространстве на микрочипе.
Эксперименты показали, что, изменяя частоту и фазу этих звуковых волн, можно заставить частицы перемешиваться, разделяться по размеру или даже двигаться против потока жидкости внутри небольшой капли или микроканала.
"Наше исследование в области микрофлюидных технологий открывает новые возможности для проектирования и применения лабораторий на чипе, - говорит ведущий автор Филипп Вашон. - Эта новая технология, основанная на направленных изгибных волнах и не зависящая от геометрии камеры, внесёт большой вклад в будущие прорывы в области лабораторий на чипе для диагностики заболеваний и клеточных анализов".
Таким образом, инновационная технология MAWA позволяет преодолеть ограничения традиционных акустофлюидных устройств и открывает новые горизонты для создания более универсальных и мощных лабораторий на чипе в самых разных областях, от биомедицины до нанотехнологий.
Источник:
DOI: 10.1038/s41378-023-00643-8
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!