Dankzij de snelle vooruitgang op het gebied van kleine technologie gebruiken we voornamelijk microfluïdica om kleine deeltjes op grootte te sorteren. Maar nu is er een nieuwe manier om ze op vorm te sorteren, wat een groot probleem zou kunnen zijn voor medische tests en scheikunde. Een recente studie introduceert een nieuwe methode waarbij geluidsgolven worden gebruikt om vreemd gevormde deeltjes van ronde deeltjes te scheiden zonder dat er labels nodig zijn. Deze doorbraak zou kunnen leiden tot betere manieren om medicijnen af ​​te leveren of ziekten te diagnosticeren door een slimmere aanpak aan te bieden voor het sorteren van deze kleine deeltjes.

Op het gebied van de microfluïdica is het scheiden van microdeeltjes uitsluitend op basis van hun grootte de norm geweest. Het onderscheiden van deze deeltjes op vorm is echter cruciaal voor het bevorderen van biomedische en chemische analyses. Deze aanpak vereist innovatieve technieken die micro-objecten met subtiele vormverschillen kunnen identificeren en scheiden, en die verder gaan dan de traditionele, op grootte gebaseerde scheidingsmethoden.

Deze verschuiving naar op vorm gebaseerde scheiding opent nieuwe mogelijkheden voor nauwkeuriger en efficiënter biomedisch onderzoek, diagnostiek en verschillende toepassingen in chemische testen, wat de noodzaak benadrukt van vooruitgang in de microfluïdische technologie om dit onaangeboorde potentieel te verkennen.

Een recent onderzoek naar Microsystemen en nano-engineering heeft een nieuwe acoustofluidische methode geïntroduceerd die in staat is om micro-objecten te scheiden op basis van vorm, met behulp van akoestische oppervlaktegolven. Deze labelvrije techniek markeert een aanzienlijke vooruitgang in microfluïdische technologieën.

In de studie hebben onderzoekers een belangrijke doorbraak bereikt in de microfluïdica, door een innovatieve acoustofluidische techniek te introduceren die microdeeltjes onderscheidt en scheidt op basis van hun vorm in plaats van hun grootte. Deze methode, waarbij gebruik wordt gemaakt van akoestische oppervlaktegolven, manipuleert vakkundig uitgerekte ellipsoïden en bolvormige microdeeltjes, waardoor ze met ongekende nauwkeurigheid kunnen worden gescheiden.

Deze vooruitgang komt voort uit het besef dat vorm, een kritische eigenschap die vaak over het hoofd wordt gezien, meer genuanceerde inzichten kan bieden in verschillende toepassingen. Door de akoestische golven te focussen heeft het team met succes aangetoond dat niet-bolvormige objecten kunnen worden uitgelijnd en gescheiden, waardoor een hoge zuiverheid en efficiëntie wordt bereikt. Dit onderzoek daagt niet alleen conventionele scheidingsmethoden uit, maar zet ook een nieuwe standaard voor precisie bij de manipulatie van micro-objecten.

Dr. Jinsoo Park, hoofdonderzoeker van het onderzoek, zegt:"Deze methode verbetert niet alleen de precisie bij het scheiden van micro-objecten, maar opent ook nieuwe wegen in biomedisch onderzoek en diagnostiek, waardoor nauwkeurigere en efficiëntere analyses mogelijk worden."

Dit onderzoek heeft een breed potentieel en omvat alles van het verbeteren van de medicijnafgifte tot het lokaliseren van specifieke cellen voor diagnose. Met verdere ontwikkeling zou het een revolutie teweeg kunnen brengen in vakgebieden als biomedische technologie en milieuwetenschappen, en diepere inzichten en beheer van het microscopische rijk kunnen bieden.

Meer informatie: Muhammad Soban Khan et al, Acoustofluidische scheiding van langwerpige en bolvormige micro-objecten, Microsystemen en nano-engineering (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00636-7

Aangeboden door het Aerospace Information Research Institute, Chinese Academie van Wetenschappen