近日,美国《自然·通讯》期刊上刊登了密西根学院副教授Benjamin Yellen 及其科研团队的论文《数字控制单颗粒和细胞中的磁泳电路》。
这一研究成果的灵感源自电子设备,研发团队研发出多种能够传输非电子微粒和单细胞的物质传输元件。此外,通过将这些类似于电阻、二极管和晶体管等物质传输元件组合起来,研发团队开发了一个类似随机存储器的芯片,实现对活细胞的运输,这一成果在进一步的研究中能储存和释放成千上万的细胞。研究中,所有的磁路焊接在一块磁性薄膜上,坡莫合金和金属电流线嵌在这层膜上,通过旋转外部磁场形成准确的能量图景来操纵磁粒子和细胞。经过分类和存储,可以实现对活细胞的单独研究,这对研究成千上万的细胞中个别细胞的特殊活动时十分重要。例如,在癌症或者艾滋病细胞的研究中,病毒细胞被独立储存起来,以便对其特殊行为进行深入分析。这项研究对任何生物颗粒同样适用。
该研究团队中,Benjamin Yellen教授及其指导的密西根学院学生Roozbeh Abedini-Nassab在利用半解析代码模拟其能量格局和粒子轨迹方面做出重要贡献。这一代码的优势在于,它能实现模拟活动的高速运行。运用这一代码,设计团队可以预测粒子的轨迹、每种磁性设备所需的电流和空间构型,为其正确操作提供借鉴。此外,他们用这一代码创建了能量分布和离子轨迹的动画效果,这些动画和实验是论文发表中的重要参考。采访中,Roozbeh表示,他们与韩国的科研团队正合力研究这一项目,有望取得更大的突破。
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