13.04.2009
Richard G. Compton. A Method for the Positioning and Tracking of Small Moving Particles. Angewandte Chemie International Edition 2009, 48, 2376–2378. doi: 10.1002/anie.200805428.
Можно ли следить за бактерией? Или другими крошечными частицами в жидкостях? Многие бактерии способны перемещаться в жидкости, «убегая» от вредных субстанций или «прилипая» к другим, с помощью жгутиков. Они реагируют на свет, двигаются под влиянием гравитационных или магнитных сил, что играет важную роль при распространении инфекций. Законы их перемещения хотели бы узнать медики, да и нанотехнологи заинтересованы в изучении движения наночастиц, например, при разработке наномоторов. Однако наблюдать за крошечными частицами, не влияя на их перемещение, не так просто.
Исследователи из Оксфордского и Кембриджского университетов разработали новый электрохимический метод, который позволяет следить за положением микрообъектов при движении в жидкости. В журнале «Angewandte Chemie» ученые под руководством Ричарда Комптона (Richard G. Compton) описывают, как с помощью микроэлектродов им удалось определять положение крошечной магнитной сферы на плоскости.
Четыре независимых маленьких электрода (150×150 микрометров) они разместили на дне небольшой ячейки. Роль частицы играла магнитная сфера диаметром около 330 микрометров. Магнит, перемещающийся с помощью шагового двигателя, передвигал сферу внутри ячейки с электроактивным раствором. Когда сфера приближалась к одному из микроэлектродов, она оказывала влияние на путь молекул этого раствора. Нарушение диффузионного поля приводило к изменению текущего отклика электрода – кривой тока. Ученые помещали сферу в разные точки ячейки и регистрировали соответствующие кривые тока от электродов. Оказалось, что электроды способны «чувствовать» присутствие сферы на расстоянии 0.5 миллиметра. Одновременно исследователи записывали ее движение на видео. Это позволило откалибровать проведенные измерения таким образом, чтобы положение сферы можно было определять по откликам электродов – токовых кривых.
Теперь ученым планируют уменьшить масштабы технологии. Они разрабатывают электроды субмикрометрового уровня, что позволит им следить за частицами значительно меньших размеров.
http://www3.interscience.wiley.com/journal/26737/home/press/200910press.html
