人工分子の製造方法が最優秀ポスター賞を受賞

Songbo Ni 、IBMResearch-チューリッヒ

今年の初めに、ETHチューリッヒとIBM Research –チューリッヒの科学者が Science Advances で新しい方法を発表しました。さまざまな種類のミクロスフェアから人工分子を製造するために、直径1マイクロメートルの小さな丸い粒子-おおよそバクテリアのサイズ。科学者たちは、小さいながらも、いつの日かこれらの微細な物体がマイクロロボット、フォトニクス、および基本的な生化学的研究に使用される可能性があると信じています。

この研究に焦点を当てた科学者の1人は、チューリッヒにあるIBMのラボでETHチューリッヒで勉強しているプレドクのSongboNiです。本日、彼は英国王立化学会のファラデーディスカッション会議で「コロイド分子のプログラム可能なアセンブリ」の最優秀ポスター賞を受賞しました。

私はソンボと座って彼の研究について話し合った。

マルチマテリアル線形および非線形クラスタークレジット：Science Advances

あなたの研究について説明してください。その重要性は何ですか？

Songbo Ni： ハイブリッドコロイドオブジェクトを製造する方法を発明しました。これは、物理蒸着、シード重合など、通常は単純な組成と形状に限定される既存の方法よりも優れています。

トラップサイトのジオメトリを理解することで、同じサイトの特定の位置にさまざまな粒子を配置して、プログラムしたいシーケンスで一意の複雑なオブジェクトを作成できることがわかりました。

複数のコンポーネントがある場合、たとえば、それらの電気的および磁気的特性を利用して、同時に複数の方法でクラスターを操作できます。粒子技術のトレンドは、粒子を可能な限り小さくすることから、粒子を多機能にすること、つまり同じユニット内により多くの要素を一緒にすることへとシフトしています。

コロイド分子をどのように組み立てましたか？

SN： このテクニックには、よく知られているコーヒーの染み効果と共通する点がいくつかあります。

（コーヒーの）一滴で、あなたは端でより強く、そしてバルクでより少ない蒸発を持っています。これにより、内部の液体からエッジへの粒子の流れが発生し、エッジにコーヒーの小さな粒子が堆積して、典型的なダークリングが形成されます。

同様のアイデアを使用しました。ミクロスフェアを含む水滴を穴の開いたテンプレートに置き、その水滴を蒸発させて粒子を前面に出しました。そして、ドロップを穴の上に移動しました。水の表面張力により、粒子は設計した穴に配置されます。

水の表面張力の現象が液体を保持しますカップの側面にこぼれることから。

プロジェクトで見つけたものの用途は何ですか？

SN： 現時点では実験は主に、人々がこれらのコロイドクラスターをモデルとして使用して多くの自然な自己組織化プロセスを理解できる基礎研究に関連しています。私たちの技術は、実用的なアプリケーションに向けてさまざまな機能性粒子で使用できます。

たとえば、磁性粒子を導入すると、クラスターの外部操作が可能になります。薬物を充填した粒子をさらに組み合わせると、これを薬物送達に使用して、個別化医療のために特定の場所で薬物を放出することができます。

次のステップは何ですか？

SN： 現在もこれらの粒子を調査しており、さまざまな形状のさまざまな材料を組み合わせて、方向依存性を意味する特定の異方性をプログラムする方法を示しています。局所異方性は、ヤヌス触媒粒子や細菌べん毛などの多くの微小物体の局所運動の原因となることでよく知られています。私たちは、単一のコロイド状オブジェクトにさまざまなプロパティを組み合わせて、外部エネルギー入力を備えた小さなロボットとして機能させる機能を模索しています。

次の結果はエキサイティングなものになるでしょう。うまくいけば、これらの粒子をランダムなスイマー、ミキサー、トランスポーターとして機能させる方法をすぐに示すことができます。これは、生物物理学および生物医学の研究に非常に役立ちます。

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