Quebrando fronteiras em pequenos laboratórios:Nova tecnologia que utiliza ondas sonoras tem implicações para a manipulação de nanopartículas
Manipulação acustofluídica avançada na plataforma MAWA. Crédito:Microssistemas e Nanoengenharia (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00643-8 A acustofluídica combina elegantemente a acústica com a mecânica dos fluidos, permitindo a manipulação precisa de fluidos e partículas em micro e nanoescalas. Este campo interdisciplinar desempenha um papel crucial na biomedicina, engenharia de tecidos e síntese de nanopartículas. No entanto, a eficácia e o potencial dos dispositivos acustofluídicos tradicionais são frequentemente limitados pela sua dependência das geometrias específicas das câmaras fluídicas, limitando assim a sua adaptabilidade e versatilidade.
Abordando essas limitações, a tecnologia do atuador de guia de ondas acústico de membrana (MAWA) utiliza ondas flexurais guiadas (GFWs) para controle de partículas eficiente e flexível, que opera independentemente das propriedades de ressonância da câmara devido às propriedades evanescentes dos campos acústicos alimentados por GFW.
Esta abordagem foi detalhada em um estudo publicado em Microsystems &Nanoengineering em 8 de março de 2024.
Ao contrário dos métodos tradicionais que dependem fortemente do design específico das câmaras microfluídicas, o MAWA utiliza ondas sonoras guiando as vibrações ao longo de membranas microfabricadas microfinas que atuam como guia de ondas acústicas, sem limitações da geometria circundante.
Esta inovação permite aos cientistas controlar com precisão o movimento das partículas no topo das membranas, seja para misturá-las, separá-las ou transportá-las dentro de qualquer espaço fluídico em um microchip.
A pesquisa investiga profundamente a mecânica de como essas ondas sonoras guiadas interagem com as partículas em um fluido, oferecendo um vislumbre de um futuro onde os dispositivos lab-on-a-chip serão mais versáteis e poderosos do que nunca.
Experimentos demonstraram que, ajustando a frequência e a fase dessas ondas sonoras, as partículas poderiam ser misturadas, separadas com base no tamanho ou até mesmo se moverem contra o fluxo de um fluido, tudo dentro dos limites de uma pequena gota ou microcanal.
De acordo com o primeiro autor, Dr. Philippe Vachon, "Nossa pesquisa em tecnologia microfluídica traz avanços significativos nas funções de manipulação de partículas por meio de efeitos acustofluídicos localizados. Esta abordagem baseada em ondas flexurais guiadas, independente de cavidade, abre novos caminhos para o projeto e aplicação de dispositivos lab-on-a-chip Esperamos que esta nova tecnologia contribua enormemente para avanços futuros em sistemas lab-on-a-chip direcionados ao diagnóstico de doenças e ensaios em nível celular."
