西班牙科学家开发出了一种微型机器,可以在“芯片实验室”中导航。在蛋白质抵抗层的保护下,微电机甚至可以在复杂的生物流体中游动,为早期诊断和分析打开了更广泛的临床设备的大门。

微电机已被广泛应用清除细菌氢代.现在,由阿尔贝托EscarpaBeatriz Jurado-Sanchez和Alcalá大学的同事们将这些微型机器的优点与芯片实验室设备的微观分析结合起来。在磁场的控制下,这些微型机器可以在它们的微型实验室中导航,进行基于荧光的分子检测,并在模拟血浆中运输货物。

通常情况下,这种片上实验室设备需要微型阀门和泵来精确地操作样品,但这些机构被火箭状颗粒所取代。这种微型机器可以在过氧化氢溶液中移动,方法是在铂催化剂上分解过氧化氢,产生驱动流动的氧气气泡。

显微镜图像显示微电机的弯曲路径

资料来源:英国皇万博代理家化学学会

微电机旋转运动延时图像(比例尺为5 μm)

与以前的工作相比,磁性碳微电机的一个关键发展是它们在更复杂的介质中使用的潜力。这是由于一个独特的内聚O-苯二胺层可以防止生物污染,蛋白质的积累可以阻止铂催化剂的工作。没有这一层的电机在加入富含蛋白质的溶液(如血浆)时停止工作,而有涂层的电机可以有效地在设备周围运输糖修饰的聚氯乙烯颗粒。

虽然纳米机器的使用在过去五年中已经被几个小组证明,约瑟王来自美国加州大学圣地亚哥分校的纳米生物电子学专家,他认为Escarpa和Jurado-Sánchez的工作是使用碳基微火箭进行主动运输的“一个很好的例子”。

这是由约翰•吉布斯他在美国北亚利桑那大学研究纳米马达。他也认为,虽然该领域有望实现突破性的应用,但“迄今为止实现的实际应用很少”。他称这项工作是一个“潜在的突破”,特别是随着防污保护层的发展,它“克服了生物医学在这一领域应用进步的一个主要限制因素”。

未来,Escarpa、Jurado-Sánchez和他们的团队将与医院密切合作,开发诊断新生儿败血症的原型。埃斯卡帕说:“我们希望有一天这种新设备将有助于降低与这种严重疾病相关的高死亡率。”