חוקרים הדגימו דרך להאיץ – ואולי להגדיל – את התהליך להפרדת חלקיקים בנוזלים, שיכול לשמש לחקר מיקרו-פלסטיק במי שתייה או אפילו ניתוח תאים סרטניים מדם.
דיווח ב- Nature Microsystems & Nanoengineering, צוות בראשות חוקרים מהמכון הטכנולוגי המלכותי של KTH תיאר שיטה מהירה ומדויקת יותר של מיקרופלואידים אלסטו-אינרציאליים, תהליך הכולל שליטה בתנועת חלקיקים זעירים בנוזלים על ידי שימוש בתכונות האלסטיות של הנוזל והכוחות שנכנסים לפעולה כאשר הנוזל זז.
סלים טנריוורדי, סטודנט לדוקטורט ב-KTH והמחבר הראשי של המחקר, אומר שהטכניקה המשופרת מציעה מגוון רחב של שימושים פוטנציאליים בבדיקות רפואיות, ניטור סביבתי וייצור. השיטה יכולה לסייע במיון מהיר של תאים או חלקיקים אחרים בדגימות דם, להסיר מזהמים במים לניתוח, או לאפשר פיתוח חומרים טובים יותר על ידי הפרדת רכיבים שונים בצורה יעילה יותר, הוא אומר.
התקן המיקרו-נוזל מורכב מתעלות מהונדסות במיוחד שיכולות להתמודד עם כמויות גדולות יחסית של נוזל במהירות, מה שהופך אותו למושלם עבור יישומים הדורשים הפרדה מהירה ורציפה של חלקיקים, אומר Tanriverdi. בתוך הערוצים הללו ניתן למיין חלקיקים ולסדר אותם בשורה – צעד חיוני להפרדה מסוגים שונים של חלקיקים.
הדיוק המשופר מתאפשר על ידי שימוש בנוזלים מיוחדים שתוכננו במיוחד עם ריכוזי פולימר גבוהים. זה מקנה אופי ויסקו אלסטי שיכול לדחוף כמו מים ולזוב לאחור, בצורה דומה לחלבון ביצה. על ידי שילוב כוחות אלה, ניתן להנחות חלקיקים לנוע בדרכים ספציפיות.
הראינו כיצד ניתן להגדיל את תפוקת המדגם בתוך הערוץ המיקרופלואידי שלנו. זה יקטין את זמן התהליך לניתוח דם, שהוא חיוני למטופל".
סלים טנריוורדי, דוקטורנט ב-KTH והמחבר הראשי של המחקר
המחקר מצא שקל יותר לשלוט על חלקיקים גדולים יותר ונשארו ממוקדים גם כאשר זרימת הנוזל גדלה. חלקיקים קטנים יותר נזקקו לקצבי זרימה אופטימליים כדי להישאר בשורה, אך הראו שליטה משופרת בתנאים הנכונים.
שורשיו של פיתוח השיטה בפרויקט לפיתוח טכנולוגיות לניטור מיקרו-ננו-פלסטיק במים, שמומן על ידי הנציבות האירופית. טנריוודי שימשה כחוקרת מארי סקלודובסקה-קירי בפרויקט, שכותרתו MONPLAS.
