Акустические волны использовались, чтобы переместить и поместить биологические экземпляры вдоль x, y и осей Z, но впервые исследователи в Государственном университете Пенсильвании привыкли их для мягко и безопасно вращают образцы, решающую способность в анализе единственной клетки, изобретении лекарства и исследованиях организма.Исследование, изданное по своей природе Коммуникации, было во главе с Тони Юном Хуаном, преподавателем технических наук и механики и Бедра Выдающийся Стул в Науке Биоинженерии.
В этой статье его группа описывает метод acoustofluidic вращательной манипуляции (ARM), который заманивает пузыри в ловушку в серии маленьких впадин в микрожидком устройстве. Акустические преобразователи, подобные преобразователям отображения ультразвука, создают акустическую волну в жидкости, заставляя пузыри вибрировать. Вибрирующие пузыри создают микровихри в плавной жидкости, которая может быть настроена, чтобы заставить образец вращаться в любом направлении и на любой желаемой скорости.«В настоящее время софокусные микроскопы требуются во многих биологических, биохимических и биомедицинских исследованиях, но у многих лабораторий нет доступа к софокусному микроскопу, который стоит больше чем 200 000$.
Наш метод РУКИ – очень недорогая платформа», сказал Хуан. «И это совместимо со всеми оптическими инструментами характеристики. Вы можете буквально использовать сотовый телефон, чтобы сделать трехмерное отображение».Чтобы продемонстрировать возможности устройства, исследователи впервые вращали C. elegans, образцовый организм приблизительно миллиметр в длине, которая часто используется в биологических исследованиях. Они также акустически вращались и изображенный раковая клетка HeLa также впервые.
Существующие методы управления маленькими объектами или зависят от оптических, магнитных или электрических свойств экземпляра и/или повреждают экземпляр из-за лазерного нагревания. Метод РУКИ, с другой стороны, использует нежную акустическую волну, произведенную подобной властью как отображение ультразвука и на более низкой частоте. Устройство также компактно и просто использовать.Относительно способности управлять многократными клетками сразу, сказал автор co-лидерства Адем Озсеки, аспирант в технических науках и механике, «Наш метод – ценная платформа для отображения и изучения эффекта вращения на единственном уровне клетки.
Что более важно, с возможностью вращать большие количества клеток параллельно, исследователи будут в состоянии выполнить исследования единственной клетки высокой пропускной способности».В дополнение к его применимости для большого спектра расследований биологической науки и физики технология РУКИ продемонстрировала превосходную биологическую совместимость, проведя тест на жизнеспособность HeLa ячейки, в котором 99,2 процентов клеток пережили манипуляцию.
Также способствуя Коммуникационной бумаге Природы, названной «, Вращательная манипуляция единственных клеток и организмов, используя акустические волны» была бывшим членом группы Дэниелом Ахмедом, доктором философии, аспирантами Нэгэджиришем Боджэнэлой, Нитешем Намой, Оэни Упэдхьяи, Ючэо Ченом и Помощником профессором Венди Ханн-Роуз, всеми из Государственного университета Пенсильвании.