کنترل سلول و حرکت مولکولي با استفاده از نانوذرات حساس به نور
با کمک نانوذرات هلالي شکل طلا، به عنوان يدک کشهاي مولکولي ، محققان دانشگاه کاليفرنياي Berkeley، به روشي در جهت حرکت سلولها و زيستمولکولها از طريق کانالهاي کوچک ميکروسيالي بدون نياز به دريچه، پمپ و يا ديگر عناصر کنترلي دست پيدا کردهاند. در اين روش از تعامل بين نور و نانوذرات، استفاده ميشود که مايع و مولکولها با تعقيب پرتوهاي نوري متحرک، جابجا ميشوند.
يک تيم تحقيقاتي به سرپرستي Luke Lee در مقالهاي که در مجلة Nature Materials گزارش کردند فرآيندي فيزيکي را شرح ميدهندکه مايع را با استفاده از نانوذرات فعال شده توسط نور، حرکت ميدهد.
اين فرآيند هنگامي شروع ميشود که نانوذرات هلالي شکل طلا، انرژي نوري را جذب کرده و گرم ميشوند. گرماي حاصله از اين نانوذرات باعث تبخير مايع اطراف اين ذرات ميگردد، اما بخار سريعاً به قطرات مايع ميکروسکوپي تبديل ميشوند، که در جلوي سيال قرار دارند و قطرات به سرعت به هم متصل ميشوند و باعث حرکت سيال حامل نانوذرات ميشوند.
بدين ترتيب، مايع حاوي نانوذرات حرکت ميکند. از آنجايي که پرتوهاي فعالکنندة نوري در طول مسير کانالهاي ميکروسيالي در حرکت است، اين پروسه مرتباً تکرار ميشود.
به دليل آنکه محققان در اين عمل، از منبع نوري ضعيف استفاده ميکنند، مايعات تودهاي در دماي محيط باقي خواهند ماند، که اين خود نکتة مهمي در انتقال سلولها و زيستمولکولها، از طريق ابزار ميکروسيالي است.
محققان، روشهاي جديد خود را در يک مدل ميکروسيالي که از پليمر زيستگار پليديمتيلسيلوکسان (PDMS) ساخته شده، اثبات کردهاند.
با استفاده از اين روش، محققان قادر به حرکت مايع در طول کانال، تغيير جهت جريان در تقاطع کانالها و عبور مواد در زواياي قائم ابزار کانال ميکروسيالي شدهاند. اين محققان روشهاي جديد را در زيستمولکولها و سلولهاي زنده آزمايش کردهاند.
نتايج کار اين محققان در مقالهاي با عنوان Optofluidic control using pohtothermal nonoparticles در Nature Materials به چاپ رساندهاند.