Ciencia y Tecnologia
publicado em 07/07/2011 às 13h30:00
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Foto: Stuart J. Williams/University of Loui
Tecnologia combina um laser e campos elétricos para manipular líquidos e pequenas partículas como bactérias, vírus e DNA
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Tecnologia combina um laser e campos elétricos para manipular líquidos e pequenas partículas como bactérias, vírus e DNA

Los investigadores están desarrollando nuevas tecnologías que combinan algunos de los campos eléctricos de láser para manipular fluidos y partículas pequeñas como las bacterias, los virus y el ADN a una gama de posibles aplicaciones, desde la fabricación de un medicamento para la seguridad alimentaria.

Según el profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Purdue, Steven T. Wereley, eso es innovación debe dar lugar a sensores y dispositivos de análisis de laboratorio en un chip, o instrumentos en miniatura que realizan las mediciones que normalmente requieren equipos de laboratorio de gran tamaño.

El método, llamado "híbrido óptico-eléctrica en la manipulación de microfluidos" es una posible herramienta para nuevas aplicaciones como el diagnóstico médico, análisis de alimentos y agua, medicina forense químicos (para analizar la escena del crimen) y la producción farmacéutica.

"Tenemos tecnología de integración que permite la manipulación por medio de un espectro de longitud de escala muy grande. Esto permite la manipulación no sólo objetos grandes, tales como gotas, sino también moléculas de ADN en SSAS gotitas diminutas utilizando una técnica combinada . Esto puede mejorar enormemente la eficacia de los sensores de laboratorio en un chip '", dijo Kumar.

Las tecnologías están listas para algunas aplicaciones, incluyendo el diagnóstico médico y muestras ambientales. Hay dos puntos principales de las aplicaciones. La primera es la micro y nanofabricación y la segunda es de los sensores de laboratorio en un chip. " Este último ha demostrado aplicaciones biológicamente relevantes en los últimos dos años, y su expansión en este campo es inmediata y permanente, dijo el profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Louisville, Stuart J. Williams.

La tecnología funciona utilizando primero un láser rojo para colocar las gotas en una plataforma especialmente construida en Purdue. Entonces, un láser infrarrojo altamente concentrado se utiliza para calentar la gotita, y entonces los campos eléctricos que el fluido calentado circula en un "vórtice de microfluidos". Este vórtice se utiliza para aislar ciertos tipos de partículas en la circulación del líquido, tal como una microcentrífuga. La concentración de partículas de replicar la ubicación, el tamaño y la forma del patrón de láser infrarrojo.

"Esto funciona muy rápido. Se tarda menos de un segundo para responder, y que las partículas se sacó de la solución", dijo Wereley. Los sistemas que utilizan el método híbrido óptico-eléctrico puede ser diseñado para detectar con precisión manipular y examinar ciertos tipos de bacterias, incluyendo las cepas que hacen especiales metales pesados ​​menos tóxicos.

"Creemos en las aplicaciones biológicas para reparar las aguas subterráneas. Incluso dentro de la misma cepa de la bacteria son algunos buenos y otros no en la tarea, y esta tecnología hace que sea posible separarlas de manera eficiente. Las bacterias pueden ser inyectados en el suelo contaminado, pero primero tenemos que encontrar una manera económica para separarlas ", explica.

La tecnología puede ser útil en la fabricación de medicamentos, ya que un número de ellos se producen a partir de partículas sólidas suspendidas en el líquido. Este proceso se realiza ahora el uso de filtros y centrífugas. Según Wesley, "la centrífuga hace el mismo tipo de cosas, pero en general, crea una fuerza sobre cada partícula, mientras que la nueva tecnología en concreto sólo pueden aislar ciertas partículas. Podemos, por ejemplo, recoger todas las partículas que tienen una micra de diámetro o deshacerse de algo más grande que dos micras, por lo que se puede seleccionar de forma dinámica las partículas que tenemos la intención de mantener. "

En nanofabricación, esta tecnología promete actuar sobre el conjunto de partículas suspendidas denominadas coloides. La capacidad de construir coloides objetos permite la creación de estructuras que tienen características específicas térmicos y mecánicos para la fabricación de dispositivos electrónicos y pequeñas piezas mecánicas.

La tecnología también puede ayudar a entender las fuerzas fundamentales electrocinéticas de las moléculas y estructuras biológicas, lo cual es difícil de hacer con las tecnologías existentes.

Lea esta cuestión en íntegra (en Inglés).

Fuente: Isaude.net
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