Een internationaal team van wetenschappers, waaronder een medewerker van I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (MSMU), heeft een apparaat ontwikkeld voor het mengen van chemische en biologische reactievoedingen. Het team slaagde erin om de mengefficiëntie tot 90 procent te verhogen. Het nieuwe apparaat zal worden gebruikt in biologische en chemische experimenten. Het artikel is gepubliceerd in de RSC-vooruitgang logboek.

Kleine mengapparaten worden gebruikt in biologisch en chemisch onderzoek in de loop van experimenten. Bijvoorbeeld, in de biologie, dergelijke mixers worden gebruikt voor analyse, zuivering, en synthese van DNA, evenals voor de levering van geneesmiddelen. In de chemie zijn ze nodig om reacties uit te voeren.

Er zijn twee soorten mengapparaten:actieve en passieve. In de eerste groep, het werkingsprincipe is gebaseerd op het gebruik van externe krachten, zoals magnetische velden, warmte, akoestische schommelingen, enzovoort, die het mengproces versnellen. Echter, vanwege de ingewikkelde constructie, ze hebben een verminderde betrouwbaarheid en levensduur. Daarom, het tweede type mengapparaat, alleen de energie van stroombeweging gebruiken, wordt als meer toekomstgericht beschouwd. Passieve mixers creëren een turbulente stroming - de vloeistofstroom die ervoor zorgt dat deze stof tussen zijn lagen uitwisselt. De efficiëntie van deze methode hangt rechtstreeks af van de geometrie van een mixer. Als een regel, het bestaat uit een of meerdere metalen platen die achter elkaar in een buisje zijn geplaatst. Elke plaat heeft een aanzienlijk aantal gaten in verschillende vormen en maten. Ze sturen de vloeistofstromen en zorgen voor een efficiënte menging.

Een team van wetenschappers uit Iran, Australië en Rusland gebruikten bestaande wiskundige modellen voor het mengen van vloeistoffen en ontwikkelden vijf varianten van passieve mixers. Elk heeft zijn eigen unieke geometrie en mengkenmerken. Daarna, de wetenschappers combineerden ze tot één hybride micromixer.

Het nieuwe mengapparaat bestaat uit zes opeenvolgende metalen platen met gaten van verschillende vormen. Door de combinaties van elementen te veranderen, de onderzoekers creëerden een micromixer die zorgt voor bijna 100 procent vermenging van twee vloeistoffen met een lage viscositeit en 90 procent met een hoge viscositeit.

"Micromixers kunnen worden gebruikt in medische, chemisch, en biologisch onderzoek. We hebben een hybride micromixer gemaakt en deze vergeleken met andere mengapparaten door efficiëntie te mengen. Ons apparaat bleek toepasbaar op een breed scala aan biologische studies. De voorgestelde micromixer heeft verschillende constructie-elementen die ons hebben geholpen de mengmethoden te combineren. Het zorgt voor een hoge procesefficiëntie en is ontworpen om de bestaande modellen van passieve micromixers te vervangen, " zei Majid Warkiani, een co-auteur van het werk en een onderzoeksmedewerker van het laboratorium voor nanotheranostics bij MSMU en van het Institute of Biomedical Materials and Devices, Technische Universiteit Sydney.