2021年6月16日
研究人员制作了一种磁力驱动旋转微过滤器,可用于过滤微流体设备内的颗粒。欧洲杯猜球平台他们通过创造一种磁性材料来制造这种微小的旋转过滤器,这种磁性材料可以与一种被称为双光子聚合的非常精确的3D打印技术一起使用。
微流控设备,也被称为芯片上的实验室设备,可以在一个通常只有几平方厘米或更小的芯片内执行多项实验室功能。这些器件包含了复杂的微流控通道网络,并且正变得越来越复杂。它们可用于多种应用,如筛选具有治疗潜力的分子或进行检测疾病的血液测试。
“通过改变外部磁场的方向,我们制作的微过滤器可以根据需要进行远程操作,要么过滤特定大小的颗粒,要么让它们全部通过,”欧洲杯猜球平台来自中国科技大学的研究小组成员董武说。欧洲杯线上买球“这种功能可以用于在芯片实验室设备中进行的许多类型的化学和生物研究,重要的是,它使芯片有可能被重复使用。”
发表在《光学学会》杂志上光学信, Wu与来自合肥工业大学和日本理研先进光子学中心的同事们展示了他们的新型旋转微过滤器,可以在微流控装置中高效地对粒子进行分类。欧洲杯猜球平台
“这种过滤器最终可以用于对不同大小的细胞进行分类,用于分离循环的肿瘤细胞进行分析,或检测可能预示疾病的异常大的细胞,来自中国科技大学的王朝伟(音译)说。欧洲杯线上买球“随着进一步的发展,甚至有可能将其用于体内癌症检测设备。”
更多功能的过滤器
带有微米大小孔的过滤器常用于微流控芯片中,作为一种被动方法,根据孔的大小对颗粒或细胞进行分类。欧洲杯猜球平台然而,由于过滤器中孔的数量和形状不能动态改变,现有的设备缺乏根据需要对不同类型的颗粒或细胞进行分类的灵活性。欧洲杯猜球平台为了扩展微流体器件的用途,研究人员开发了一种可以在模式(如选择性过滤和通过)之间自由切换的滤波器。
他们使用双光子聚合技术创造了这种新型滤光片。这种技术使用聚焦的飞秒激光束来固化或聚合一种被称为光刻胶的液体光敏材料。多亏了双光子吸收,聚合可以以非常精确的方式进行,使得在微米尺度上制造复杂的结构成为可能。
为了制作微过滤器,研究人员合成了磁性纳米粒子,并将它们与光刻胶混合。欧洲杯猜球平台制作旋转式微过滤器需要优化用于聚合的激光功率密度、脉冲数和扫描间隔。在玻璃载玻片上测试其磁性驱动特性后,他们将微过滤器集成到微流体设备中。
多个过滤模式
为了过滤较大的粒子,应用垂直于微通道欧洲杯猜球平台的磁场。过滤完成后,通过施加与微通道平行的磁场,将微过滤器旋转90°,即可释放出大颗粒。欧洲杯猜球平台然后可以根据需要重复过滤过程。
研究人员用直径为8.0微米和2.5微米的聚苯乙烯颗粒混合在酒精溶液中,验证了过滤器的过滤性能。欧洲杯猜球平台“很明显,小于孔径的颗粒很容易通过微过滤欧洲杯猜球平台器,而较大的颗粒则被过滤掉,”来自中国科技大学的张晨初说。欧洲杯线上买球“在通过模式下,任何被过滤器捕获的较大颗粒都会被流体冲走,这可以防止过欧洲杯猜球平台滤器堵塞,并允许重复使用微过滤器。”
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