科學家發明出一種雙管納米滴藥器,每根管子只有幾納米寬,這種可以作為化學反應器的滴藥器能夠吸取只有紅血球十分之一大小的液滴。
英國劍橋大學化學家David Klenerman說:“如果把這種滴藥器運用到實驗室中去,比如應用到制藥工業中復雜的生化反應中,它將極大地降低生產成本。并能嘗試用不同的藥物劑量而產生出不同的反應結果,從中選出最優化的劑量?!?
科學家每天都會在實驗室中用滴藥器或吸液管進行吸取、注射或精確測量液體的操作。Klenerman和同事們發明的這種吸液管可以只吸取只含有幾個分子的液滴。這種最新的吸液管有兩根管子,每根大約100納米寬,中間由25納米厚的壁隔開,每根管子中還各有一個電極。把其中一個電極通上正電,另一個通負電,研究人員就能夠把液體吸滿其中一根管子,如果電壓足夠大,就能把吸液管中的液滴排出,Klenerman和同事們發現他們能非常精確地控制液滴的大小。當電壓比較小時,研究人員還發現他們能輕易的從吸液管中排出只有幾個分子大小的液滴,而這樣大小的液滴還不足以發生生化反應。由于電場的作用,當分子排出吸液管后它們不能再回到吸液管中的任何一根管子中去,所以兩根管子中的液體不會發生混合。
為了從原理上檢驗吸液管,研究人員設法用酶在吸液管中產生熒光蛋白質。檢驗結果發表在《Nano Letters》雜志上。
接下來,Klenerman和同事們打算嘗試進行更復雜的設計,比如八管吸液管,那樣就能在每根管子中吸取不同的化學藥品發生更復雜的反應。
另外,多管吸液管中的任何一根管子都能當作微觀探針來掃描物體表面,就像是盲人用手觸摸盲文一樣。這些探針實際上并不需要真正的接觸物體表面,研究人員把通電的探針懸掛在物體表面上方,通過測量物體表面與流入流出探針的離子發生的相互作用,就能得到關于物體表面的信息。Klenerman說:“我們想把這種吸液管與我們進行的生物細胞成像的工作結合起來,例如,它能輸送試劑來觸發細胞響應,然后檢測給定試劑下的細胞響應?!?
但是這種吸液管也有缺點,其中之一就是在制作的時候它的尺寸會發生一些變化。Klenerman和同事希望將來能夠更好的控制吸液管的尺寸。他們還希望能夠研制出多根一起并行使用的吸液管。
美國斯坦福大學化學家Richard Zare說:“制造控制化學藥品輸送的系統是非常困難的工作,這種吸液管有多種用途,它有望成為一種標準化的工具?!?
,
|