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温和的微观手形可以研究细小,柔软的材料



  根据UI网站上发布的新闻,伊利诺伊大学(UI)的研究人员已经磨练了一种技术,该技术使用精确控制的流体流动来处理微小的软颗粒,这些流体充当温和的微观手。在星期一。

  UI研究人员在三项研究中详细介绍了Stokes捕集阱的技术和应用,这是一种仅使用流体流动来操纵小颗粒的方法。在最新的研究中,他们使用斯托克斯陷阱来研究囊泡,粘稠的,充满液体的颗粒的动力学,这些颗粒是细胞的剥离形式,与生物系统直接相关。

  UI化学和生物分子工程专业的研究生Dinesh Kumar说:“我们发现,当囊泡在强烈流动中变形时,它们会拉伸成三种不同的形状之一-对称哑铃,不对称哑铃或椭圆形。” “我们观察到这些形状转变与囊泡内部和外部之间的流体粘度差异无关。这表明斯托克斯阱是一种有效的方法,可以测量溶液中软质材料的拉伸动力学,并且远非达到平衡。”

  利用新的数据,研究人员能够生成一个相图,该相图可用于确定某些类型的流体将如何影响变形,以及从不同流向拉动时最终影响软颗粒的物理特性。

  库马尔说:“例如,由囊状悬浮液组成的织物柔软剂之类的产品在结块时不能正常工作。” “使用斯托克斯阱,我们可以找出哪种类型的粒子相互作用导致囊泡聚集,然后设计性能更好的材料。”

  研究人员说,该技术目前受到斯托克斯陷阱可以捕获和处理的颗粒大小的限制。他们正在处理直径通常大于100纳米的粒子,但是为了使这项技术更直接地应用于生物系统,他们将需要能够捕获直径10至20纳米甚至更低的粒子。单一蛋白质。

  研究人员目前正在努力捕获较小的颗粒,并应用斯托克斯阱来研究膜蛋白。

  最新的研究已发表在《 Soft Matter》杂志上,而前两项已发表在《 Physical Review Fluids》和《 Physical Review Applied》杂志上。




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