Les physiciens développent les principes de base des mini-laboratoires sur puces – Technoguide

Les particules colloïdales sont devenues de plus en plus importantes pour la recherche en tant que véhicules d’agents biochimiques. A l’avenir, il sera possible d’étudier leur comportement beaucoup plus efficacement qu’auparavant en les plaçant sur une puce magnétisée. Une équipe de recherche de l’Université de Bayreuth rend compte de ces nouvelles découvertes dans la revue Nature Communications. Les scientifiques ont découvert que les bâtonnets colloïdaux peuvent être déplacés sur une puce rapidement, précisément et dans différentes directions, presque comme des pièces d’échecs. Un champ magnétique préprogrammé permet même à ces mouvements contrôlés de se produire simultanément.

Pour l’étude récemment publiée, l’équipe de recherche, dirigée par le professeur Thomas Fischer, professeur de physique expérimentale à l’Université de Bayreuth, a travaillé en étroite collaboration avec des partenaires de l’Université de Poznán et de l’Université de Kassel. Pour commencer, les particules colloïdales sphériques individuelles constituaient les éléments de base des bâtonnets de différentes longueurs. Ces particules étaient assemblées de manière à permettre aux tiges de se déplacer dans des directions différentes sur une puce aimantée comme des figures d’échecs verticales – comme par magie, mais en fait déterminées par les caractéristiques du champ magnétique.

Dans une autre étape, les scientifiques ont réussi à susciter simultanément des mouvements individuels dans différentes directions. Le facteur critique ici était la “programmation” du champ magnétique à l’aide d’un code mathématique, qui sous forme cryptée, décrit tous les mouvements à effectuer par les figures. Lorsque ces mouvements sont effectués simultanément, ils prennent jusqu’à un dixième du temps nécessaire s’ils sont exécutés l’un après l’autre comme les mouvements sur un échiquier.

«La simultanéité de mouvements dirigés différemment rend la recherche sur les particules colloïdales et leur dynamique beaucoup plus efficace», explique Adrian Ernst, doctorant dans l’équipe de recherche de Bayreuth et co-auteur de la publication. «Les laboratoires miniaturisés sur de petites puces de quelques centimètres sont de plus en plus utilisés dans la recherche fondamentale en physique pour mieux comprendre les propriétés et la dynamique des matériaux. Nos nouveaux résultats de recherche renforcent cette tendance. Parce que les particules colloïdales sont dans de nombreux cas très bien adaptés en tant que vecteurs de substances actives, nos résultats de recherche pourraient être particulièrement utiles pour la biomédecine et la biotechnologie », déclare Mahla Mirzaee-Kakhki, première auteur et doctorante à Bayreuth.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Universität Bayreuth. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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