使用磁场引导的泡泡微推进器测量惯性质量和密度,分纳米分辨率
Leilei Wang1, Minjia Sheng2, Li Chen2
1State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics, Beijing Key Laboratory of Engineered Construction and Mechanobiology, Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, China.
概括
气泡微推力器 (BMT) 精确地使用崩的微气泡来操纵微粒. 这项技术可以实时,无芯片测量微粒质量和密度,从而推进微尺度生物颗粒的表征.
科学领域:
- 微型/纳米机器人技术
- 生物物理学的生物物理.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 人工微/纳米发动机在药物输送和微制造方面具有潜力.
- 目前在升级微/纳米电机以执行精确,复杂的任务方面存在局限性.
研究的目的:
- 引入气泡微推进器 (BMT) 进行精确的微粒子操纵和表征.
- 开发一种实时,无芯片测量微粒质量和密度的方法.
主要方法:
- 使用气泡微推力器 (BMT),将从崩的微气泡中获得的能量聚焦为惯性冲击.
- 采用超高速成像,通过放松时间来确定微粒质量和密度.
- 通过游戏板和磁场指导进行精确的操纵,控制着 BMT.
- 通过测量聚钢微粒质量,空洞玻璃微球密度和小鼠胚胎质量密度来验证该技术.
主要成果:
- 在确定微粒质量和密度时实现了亚纳米分辨率.
- 经过证明的 BMT 方法主曲线取决于溶液粘度.
- 成功操纵和表征各种微粒,包括像小鼠胚胎这样的生物颗粒.
- 验证了实时,无芯片生物颗粒特征化技术.
结论:
- BMT技术为微观操纵和表征提供了一种新的,高度机动的策略.
- 整合了泡微机器人操纵与精确的生物颗粒质量和密度检测.
- 促进了先进的生物颗粒表征,例如监测胚胎生长.
