美发现光电混合操控粒子新方法

根据物理学家网络最近的一份报告，美国普渡大学的研究人员发现了一种通过光电混合操纵粒子的新方法，这种方法可以应用于传感器制造、医疗诊断、食品和水污染检测以及犯罪现场取证。相关的研究报告发表在最近出版的《朗缪尔》杂志上。以前，基于光或电场原理的仪器只能放置液滴或液滴中包含的颗粒。新方法结合光和电场来放置含有细菌、病毒、真菌和脱氧核糖核酸以及这些微小颗粒的液滴。这使得新的混合光电设备有潜力被改进成传感器，并有望进入工业生产。在正常情况下，当液滴中的颗粒落在传感器表面时可以被检测到，而新方法可以通过将颗粒移动到电子芯片上的特定区域来提高检测或分析期间的传感器性能。研究员Arlook kumar说，这种传感器是这项新技术最直接的应用之一，它可以将传感器的效率提高至少10倍。这项技术的关键在于铟锡氧化物制成的电极，这是一种透明导电物质，通常用于触摸屏制造。当微滴被放置在电极上时，红外激光可以同步加热电极和微滴，然后电极中的电场可以使被加热的液体产生“微流体涡流”。研究人员可以通过移动红外激光束将粒子置于循环的液体漩涡中，这样，当使用激光束时，粒子开始聚集和排列，从而形成生物传感器和电子设备所需的结构和电路。机械工程教授斯蒂芬·维乔利(Stephen Verjoli)表示:“新的混合技术具有广泛的检测范围。我们可以控制1微升大约几纳米长的液滴或微粒。”这为未来的“芯片实验室”技术提供了可能性。科学家可以使用电子芯片快速进行聚合酶链反应和毛细管电泳来分析医疗或环境相关的生物样品。然而，基于该技术的传感器或现场实时检测设备能够使研究人员在办公室或医院完成新水平的化学分析或生物鉴定，以分析血样、尿样和其他体液，从而为药物筛查、亲子鉴定、犯罪嫌疑人调查以及冠状动脉疾病、肿瘤、各种遗传病和传染病的检测提供支持。可用于检测食品或水源中是否含有大肠杆菌或沙门氏菌等病原体。