Qualquer pessoa que já trabalhou em um laboratório já os viu:agitadores magnéticos que giram barras de agitação magnética em líquidos para misturá-los. As barras de agitação vêm em muitas formas diferentes - agora incluindo nanômetros. No jornal Angewandte Chemie , pesquisadores de Cingapura introduziram cadeias feitas de partículas de óxido de ferro de 40 nm que atuam como as menores barras magnéticas de agitação do mundo, efetivamente agitando gotas de emulsão do tamanho de picolitros com um agitador magnético comercial.
A agitação eficaz é essencial em experimentos químicos e biológicos. Isso geralmente é obtido com agitadores magnéticos e barras de agitação. Contudo, isso não funciona nos minúsculos canais e gotículas usados em aplicações lab-on-a-chip e para experimentos em escala de microlitro nas biociências. Barras de agitação baratas que são pequenas o suficiente, mas ainda capazes de absorver energia magnética externa e traduzi-la com eficiência para agitar pequenos volumes, estão no topo da lista de desejos.
O problema está no tamanho minúsculo das barras de agitação anteriores do tamanho de um micrômetro:elas são grandes demais para permanecer suspensas porque são puxadas para o fundo do vaso pela gravidade e pela atração magnética. Ao mesmo tempo, eles são muito pequenos para agitar completamente a solução quando estão no fundo, que funciona para barras de agitação macroscópicas. A maior parte do líquido permanece sem mistura.
Uma equipe liderada por Hongyu Chen na Universidade Tecnológica de Nanyang em Cingapura agora encontrou uma solução para esse problema:minúsculas hastes revestidas de dióxido de silício feitas de nanopartículas de óxido de ferro alinhadas. Eles são até fáceis de fazer. Partículas magnéticas de óxido de ferro com diâmetros de 40nm são estabilizadas com ácido oleico, modificado com ácido cítrico para torná-los solúveis em água, e disperso em uma mistura de água / propanol. Após a adição de um composto de organossilício e amônia, o vaso de reação é simplesmente deixado próximo a um ímã durante a noite. As barras de agitação podem então ser simplesmente coletadas por centrifugação.
A espessura da camada de silício pode ser controlada, permitindo a produção de barras de agitação com diâmetros variando de 75 nm a 1,4 µm. Seu comprimento pode atingir até 17 µm. As barras são, portanto, tão pequenas que permanecem suspensas na solução. A adição de um grande número de barras de agitação garante que todo o líquido seja agitado. No campo magnético de uma placa de agitação magnética convencional, as barras de agitação individuais movem-se independentemente. Assim, é possível misturar bem gotículas de apenas alguns picolitros.
As barras de agitação em nanoescala podem ser facilmente removidas adicionando-se as gotas no topo de um ímã forte envolto em uma camada de filme plástico. O campo magnético puxa gradualmente as barras de agitação para o fundo das gotículas, e as gotas podem então ser simplesmente recolhidas com uma pipeta.
