研究发现盐可以“彻底改变”生物分析

来自该大学航空、汽车、化学和材料工程学院(AACME)的博士生Naval Singh与生物工程专家Guido Bolognesi博士合作开发了一种机制，他们声称可以“在几分钟内”捕获亚微米粒子。

发表在杂志上物理评论快报，这项研究展示了如何利用盐在被称为“微腔”的终端区域积累亚微米颗粒，以及如何逆转这一过程。生物液体充满了颗粒，能够捕获和释放它们是一些技术应用的关键支撑能力，例如分析体液。

该团队希望他们的机制将“为开发新的低成本、便携式和超灵敏的生物分析和诊断设备开辟令人兴奋的新途径”。

诊断仪器截获的生物颗粒数量可能会限制病毒检测等诊断，因此将颗粒集中在一个区域的能力可能会导致更准确的检测和更早的医疗干预。

目前浓缩颗粒的方法涉及离心机等实验室技术，无法用于将颗粒困在体内。该团队的目标是开发一种能够在生物和人工生物系统中捕获粒子的机制。

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博洛尼西和海军与拉夫堡化学工程系的专家合作;沃尔夫森机械、电气和制造工程学院;法国研究所Lumière Matière。

他们使用定制的微通道设备进行了一系列测试，这种设备被描述为“比人类头发粗几倍”。该装置包含微腔和开口，研究人员可以在其中注入盐水流，然后流过终端区域。

研究人员将商业上可用的橡胶纳米颗粒困在微腔中。他们的研究结果显示，水流盐度水平的微小差异足以使颗粒保持静止，微腔中的盐类似于磁铁，将颗粒吸引到死角区域。

此外，他们还发现这一过程可以逆转，他们说这可能对需要捕获和稍后释放粒子的应用产生“巨大影响”，比如时间控制的药物输送。

虽然橡胶是这项研究的重点，但博洛尼西解释说，这种策略可以应用于生物颗粒，如病毒和其他通常存在于血液、尿液和脑脊液中的细胞外颗粒。

博洛尼西说，这项研究的“美妙之处在于，它的策略依赖于一些简单而广泛的东西，就像一点盐，他评论说:“由于大自然是一个比人类更好的工程师，如果在不久的将来，人们发现类似的盐驱动机制自然发生在生物系统中，以促进生物材料在生物有机体中的运输，我不会感到惊讶。”

他补充说，该团队目前正在研究基于粒子处理方法的至少两种不同的体外诊断设备的原型。