Kontrolleret dynamik af kolloide stænger

Kolloide partikler er blevet stadig vigtigere for forskning som bærere af biokemiske midler. I fremtiden, det vil være muligt at studere deres adfærd meget mere effektivt end før ved at placere dem på en magnetiseret chip. Et forskerhold fra University of Bayreuth rapporterer om disse nye resultater i tidsskriftet Naturkommunikation . Forskerne har opdaget, at kolloide stænger hurtigt kan flyttes på en chip, præcis, og i forskellige retninger, næsten som skakbrikker. Et forprogrammeret magnetfelt gør det endda muligt for disse kontrollerede bevægelser at forekomme samtidigt.

Til den nyligt offentliggjorte undersøgelse, forskerholdet, ledet af prof. dr. Thomas Fischer, Professor i eksperimentel fysik ved University of Bayreuth, arbejdet tæt sammen med partnere på universitetet i Poznán og universitetet i Kassel. Til at starte med, individuelle sfæriske kolloide partikler udgjorde byggestenene til stænger af forskellig længde. Disse partikler blev samlet på en sådan måde, at stængerne kunne bevæge sig i forskellige retninger på en magnetiseret chip som opretstående skakfigurer - som ved magi, men faktisk bestemt af magnetfeltets karakteristika.

I et yderligere skridt, det lykkedes forskerne at fremkalde individuelle bevægelser i forskellige retninger samtidigt. Den kritiske faktor her var "programmeringen" af magnetfeltet ved hjælp af en matematisk kode, som i krypteret form, skitserer alle de bevægelser, der skal udføres af figurerne. Når disse bevægelser udføres samtidigt, de tager op til en tiendedel af den nødvendige tid, hvis de udføres efter hinanden som træk på et skakbræt.

"Samtidigheden af ​​forskelligt rettede bevægelser gør forskning i kolloide partikler og deres dynamik meget mere effektiv, siger Adrian Ernst, ph.d.-studerende i Bayreuth-forskerteamet og medforfatter til publikationen. "Miniaturiserede laboratorier på små spåner, der kun måler et par centimeter i størrelse, bliver mere og mere brugt i grundlæggende fysikforskning for at få indsigt i materialers egenskaber og dynamik. Vores nye forskningsresultater forstærker denne tendens. For kolloide partikler er i mange tilfælde meget velegnet som vehikler for aktive stoffer, vores forskningsresultater kan være til særlig gavn for biomedicin og bioteknologi, " siger Mahla Mirzaee-Kakhki, førsteforfatter og Bayreuth-ph.d.-studerende.