p Uma equipe de pesquisa coreana desenvolveu uma tecnologia que permite o controle eficaz de partículas finas e nanoplásticos, que são as principais causas da toxicidade humana e distúrbios do ecossistema. Esta tecnologia, que permite a classificação em tempo real, purificação, e a concentração de nanopartículas invisíveis ao olho humano tem grande potencial de aplicação, não apenas para a remoção de partículas tóxicas do ambiente natural, mas também para remover vírus e detectar proteínas relacionadas à demência e marcadores de diagnóstico de câncer. Devido à sua vasta gama de aplicabilidade, esta tecnologia está atraindo muita atenção nos círculos científicos e acadêmicos. p A equipe de pesquisa, liderado pelo Dr. Yong-sang Ryu, do Sensor System Research Center da National Agenda Research Division do Korea Institute of Science and Technology (KIST), trabalhando com uma equipe liderada pelo Dr. Sin-Doo Lee, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Nacional de Seul, anunciou o desenvolvimento de um eletrodo nanogap capaz de capturar partículas flutuantes ultrafinas tão pequenas quanto 20 nanômetros (nm, 1/1000 da espessura de um cabelo humano). A equipe de pesquisa usou o eletrodo recém-desenvolvido em experimentos de concentração seletiva e posicionamento bem-sucedidos para vesículas extracelulares (exossomos), que têm potencial no campo de desenvolvimento de drogas e como novos marcadores diagnósticos para câncer e proteínas relacionadas à demência.

p Pesquisadores de todo o mundo estão buscando técnicas para manipular nanopartículas sem danificá-las. A tecnologia de pinças ópticas, que recebeu o Prêmio Nobel de Física em 2018, é representativa de tais tecnologias. Contudo, provou ser difícil ir além da manipulação / medição no nível de partícula individual e realizar a comercialização em escala maciça. Os pesquisadores encontraram repetidamente limitações técnicas nos mecanismos de dimensionamento para coleta, Ordenação, purificar e concentrar partículas com tamanho de 100 nm ou menos; Contudo, tais mecanismos são necessários para funcionar em ambientes atmosféricos e aquáticos de grande escala.

p A equipe de pesquisa conjunta KIST-SNU, através da produção de dispositivos em escala centimétrica para experimentos de concentração e purificação de partículas, foi capaz de superar essas limitações e escalonou com sucesso os eletrodos nanogap imprensando filme isolante em nanoescala entre dois eletrodos em um alinhamento vertical, permitindo que a tecnologia de pinça dieletroforética seja aplicada em grandes áreas. A dieletroforese é uma tecnologia em que comprimentos de onda que vibram de várias centenas a vários milhares de vezes por segundo são aplicados a dois eletrodos para formar uma distribuição de campo elétrico não uniforme em torno dos eletrodos. Os eletrodos são então usados ​​para atrair ou repelir partículas na vizinhança dos nanogaps.

p A equipe de pesquisa conjunta conduziu experimentos para encontrar tecnologias que pudessem usar processos de semicondutores universalmente disponíveis em vez de equipamentos caros existentes. Durante o processo de experimento, a equipe descobriu que a força dieletroforética produzida pelos eletrodos em uma matriz vertical arranjada com eletrodos assimétricos era mais de 10 vezes maior do que a de uma matriz nanogap alinhada horizontalmente convencional. Esta descoberta resolveu simultaneamente os problemas de aumento de escala e reduziu os custos associados à tecnologia nanogap. Usando o método de produção de matriz de eletrodo horizontal convencional, é muito caro produzir eletrodos nanogap suficientes para cobrir a área de uma unha. A nova tecnologia de dieletroforese produz eletrodos nanogap suficientes para cobrir a área de um disco LP por uma fração do custo.

p A tecnologia nanogap vertical desenvolvida pela equipe de pesquisa KIST torna possível aumentar a escala da tecnologia de eletrodo nanogap, produzir eletrodos nanogap em várias formas e tamanhos, e reduz radicalmente os custos unitários de produção. Como tal, a tecnologia tem uma ampla gama de aplicações potenciais. De acordo com a equipe de pesquisa, quando usado em filtros de ar ou água, os eletrodos nanogap podem funcionar sob baixa voltagem (como a de uma célula AA comum) para detectar e remover, em tempo real, várias partículas microscópicas flutuantes, como poeira fina, nanoplásticos, vírus, germes, e bactérias.

p Dr. Eui-Sang Yu, o principal autor do estudo, disse, "A conquista tem aplicação futura para a classificação e purificação de nanopartículas, independentemente do tipo de partícula ou do ambiente. "

p Dr. Yong-Sang Ryu do KIST, o autor correspondente do estudo, adicionado, "Esperamos que o estudo possa fazer amplas contribuições para resolver vários problemas sociais e melhorar a qualidade geral da vida humana."