Kleine druppeltjes naar een tumor sturen en ze laten verdampen met behulp van gerichte echografie:het zou een nieuwe manier kunnen zijn om een ​​tumor op te sporen of lokaal medicijnen af ​​te leveren. Onderzoekers van de Universiteit Twente demonstreren nu een nieuw fenomeen dat druppelverdamping veroorzaakt:het gebeurt met de exacte akoestische resonantiefrequentie en veroorzaakt een snelle en efficiënte verlaging van de druk in de druppel, tot onder de drempelwaarde voor verdamping. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .

Microdruppels, gestabiliseerd met behulp van een dunne schaal, kan worden gevisualiseerd in de bloedbaan met behulp van echografie. Ze hebben een groeiend aantal medische toepassingen in beeldvorming en therapie. de druppeltjes, echter, zijn te groot om een ​​tumor binnen te dringen. Kleinere druppeltjes op nanoschaal kunnen dit. Door ze naar de tumor te leiden en ter plekke te verdampen, de resulterende bubbels kunnen een therapeutisch effect hebben in de tumor. Verdamping lijkt misschien een fysiek fenomeen waarvan alles al bekend is, maar de UT-onderzoekers demonstreren nu een nieuw mechanisme op basis van resonantie, zoals in het geval van kristalglasbreuken veroorzaakt door het geluid van een specifieke zingende noot. Het is op de resonantiefrequentie dat verdamping kan worden geleid en versterkt. Het onderzoek is gedaan met behulp van druppeltjes fluorkoolwaterstoffen (HFK's), met een laag kookpunt.

In praktijk, verdamping is moeilijk te controleren, omdat er nucleatiepunten nodig zijn. Dit zijn de triggers voor verdamping. De drastische verlaging van de druk die plaatsvindt bij resonantie - zes keer lager dan in de omringende vloeistof - veroorzaakt een dramatisch hogere verdampingswaarschijnlijkheid. Het resonantie-effect wordt veroorzaakt door het verschil in de geluidssnelheid - in de fluorkoolstof, het is veel lager dan in het water of het weefsel eromheen.

Het juiste moment

Door een akoestische golf naar de druppels te sturen, de onderzoekers laten zien hoe verdamping wordt geactiveerd. Deze sterk gecontroleerde verdamping kan nieuwe manieren introduceren om tumoren te behandelen. Stel je voor dat je de verdamping aanzet, het moment dat de druppel de tumor is binnengedrongen:Dit kan de tumor beschadigen die wordt veroorzaakt door het gewelddadige verdampingsproces. Het kan ook worden gebruikt voor het lokaal en exclusief afleveren van medicijnen in de tumor, zonder bijwerkingen in de rest van het lichaam.

Naast medische toepassingen, de nieuwe inzichten in resonantiegeleide verdamping kunnen van belang zijn in energieopslag- of verbrandingsprocessen.

De krant, "Hoogfrequente akoestische druppelverdamping wordt geïnitieerd door resonantie, " door Guillaume Lajoinie, Tim Segers en Michel Versluis, werd gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .