Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут способствовать развитию систем доставки лекарств и лабораторий-на-чипе, но они склонны к хаотичным и ненаправленным движениям. Теперь международная группа исследователей разработала подход, позволяющий обуздать синтетические частицы. Под руководством Игоря Аронсона, профессора кафедры биомедицинской инженерии, химии и математики имени Дороти Фоер Хак и Дж. Ллойда Хака в штате Пенсильвания, команда переделала наночастицы в форму пропеллера, чтобы лучше контролировать их движения и повысить их функциональность. Свои результаты они опубликовали в журнале Small. По словам Эшли Макговерн, докторанта химического факультета Пенсильванского университета и первого автора статьи, из-за сложностей с изготовлением форма наночастиц ранее ограничивалась стержнями и пончиками. С помощью станка nanoscribe, который позволяет осуществлять 3D-печать на наноуровне в Институте исследования материалов штата Пенсильвания, Макговерн провела эксперимент, чтобы оптимизировать форму наночастиц. Она изменила форму частиц, превратив их в пропеллер, который может эффективно вращаться под воздействием химической реакции или магнитного поля. Форма пропеллера использует хиральность, подобно винту или винтовой лестнице, где верхняя поверхность зеркально отражается на нижней.
Хиральная форма позволяет частицам двигаться в заданном направлении и, в зависимости от наклона лопастей, вращаться на месте по часовой стрелке или против нее, подпитываясь химической реакцией между металлами в наночастицах и перекисью водорода. Экспериментируя с разным количеством и углом наклона ребер, а также с разной толщиной, исследователи обнаружили, что использование четырех и более ребер при наклоне 20 градусов и толщине 3,3 микрона обеспечивает наибольшую стабильность. При использовании трех и менее плавников пропеллеры демонстрировали неконтролируемое движение. Усиление контроля позволило исследователям манипулировать частицами для захвата и транспортировки полимерных частиц груза.
Чтобы еще больше контролировать движение частиц, исследователи манипулировали направлением вращения микропропеллеров.
Аронсон, возглавляющий лабораторию активных биоматериалов, в которой работает Макговерн, подчеркнул перспективность этого исследования.
12.12.2023 |
Нано
Уникальное наноустройство открывает путь к новым беспроводным каналам связи | |
Многим знакома эта сцена: вы работае... |
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры | |
Учёные из Корейского научно-исследователь... |
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке | |
Исследователи из Техасского университета ... |
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу» | |
Когда молекулы облучают инфракрасным светом, о... |
Ученые наблюдали избирательную люминесценцию золотых хиральных наночастиц | |
При облучении хиральных золотых наночастиц фем... |
ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище | |
Потребность в устойчивых и экологичн... |
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени | |
Разработана революционная технология, позволяю... |
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик | |
Исследователи из Токийского столичного ун... |
Nature Materials: Новаторские нанополости раздвигают горизонты в удержании света | |
Команда европейских и израильских физиков... |
Nature: В нанотрубках обнаружена сверхэластичность, вызванная окислением | |
Окисление может ухудшить свойства и функц... |
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды | |
Новое исследование физики вибрирующих нанопузы... |
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной | |
Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни... |
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения | |
Нейродегенеративными заболеваниями, такими как... |
Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд | |
Исследователи из Хемница, Дрездена и ... |
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод | |
Исследовательская группа, состоящая из со... |
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах | |
Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б... |
Nano Today: Революционные нанодроны делают возможным таргетное лечение рака | |
Новаторское исследование, проведенное под ... |
Создан нанокатализатор для преодоления ограничений технологии электролиза воды | |
Зеленый водород можно получить с помощью ... |
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры | |
У всех представителей животного царства есть ж... |
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей | |
Исследование, проведенное докторантом Пабло С.... |
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц | |
Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ... |
Создан наноматериал, безопасно удаляющий прекурсоры мелкодисперсной пыли | |
За последнее десятилетие состояние мелкодиспер... |
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона | |
Нанопластики взаимодействуют с особым бел... |
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл | |
Наноинженеры создали квазикристалл &mdash... |
Наночастицы Plug and play могут упростить борьбу с разными биологическими целями | |
Инженеры Калифорнийского университета в С... |
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе | |
Исследователи показали, что принципы рабо... |
Из нанотрубок убрали углерод, и их стало намного больше | |
Исследователи из Tokyo Metropolitan Unive... |
Cочетание 2d материалов приводит к созданию структур с удивительными свойствами | |
Создание новых материалов путем комбинирования... |
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь | |
Высокотемпературное пламя используется для&nbs... |