Физики создали «ультразвуковые руки» для ловли микрочастиц

Группа физиков из университетов Бата, Бристоля и Данди открыли, что ультразвуковые волны могут быть использованы для захвата и передвижения одновременно нескольких микрочастиц.

Созданные ими невидимые «ультразвуковые руки» способны ловить крошечные объекты, например, отдельные биологические клетки, и ставить их под микроскоп. 

Для своих опытов ученые использовали миниатюрные пластиковые шарики, по размерам сравнимые с клетками. С помощью «ультразвуковых рук» исследователи передвигали их по разным траекториям и осторожно соединяли вместе.  

Нам удалось показать, что с помощью сравнительно простого настольного аппарата можно проводить сложнейшие операции с микрочастицами. Наше изобретение позволяет точно позиционировать и собирать отдельные биоклетки, что, несомненно, значительно облегчит работу многих лабораторий.

– Доктор Чарльз Кортни, Батский университет

«Ультразвуковые руки» возникают в результате работы 64 специальных динамиков, генерирующих сложные структуры из ультразвуковых волн. В результате образуются три акустические ловушки, в которые можно поймать отдельные частицы и затем передвигать их независимо друг от друга. 

Эти ловушки представляют собой миниатюрные воздушные вихри, созданные ультразвуковыми волнами. Их легко перемещать с места на место, контролируя звук динамиков.

В результате, ученым удалось поймать отдельные микрочастицы в акустические ловушки, и приблизить их друг к другу, объединив три минивихря в один единый.  

«Ультразвуковые руки» обещают стать новым инструментом для изучения клеток и микроорганизмов, который поможет биологам и врачам при выполнении целого ряда сложнейших задач: сборка отдельных клеток в тканевые структуры, организация стволовых клеток и многие операции регенеративной медицины.