با کمک نانوذرات هلالی شکل طلا، به عنوان یدک‌کش‌های مولکولی ، محققان دانشگاه کالیفرنیای Berkeley، به روشی در جهت حرکت سلول‌ها و زیست‌مولکول‌ها از طریق کانال‌های کوچک میکروسیالی بدون نیاز به دریچه، پمپ و یا دیگر عناصر کنترلی دست پیدا کرده‌اند. در این روش از تعامل بین نور و نانوذرات، استفاده می‌شود که مایع و مولکول‌ها با تعقیب پرتوهای نوری متحرک، جابجا می‌شوند.
کنترل سلول و حرکت مولکولی با استفاده از نانوذرات حساس به نور
با کمک نانوذرات هلالی شکل طلا، به عنوان یدک کشهای مولکولی ، محققان دانشگاه کالیفرنیای Berkeley، به روشی در جهت حرکت سلول‌ها و زیست‌مولکول‌ها از طریق کانال‌های کوچک میکروسیالی بدون نیاز به دریچه، پمپ و یا دیگر عناصر کنترلی دست پیدا کرده‌اند. در این روش از تعامل بین نور و نانوذرات، استفاده می‌شود که مایع و مولکول‌ها با تعقیب پرتوهای نوری متحرک، جابجا می‌شوند.
یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی Luke Lee در مقاله‌ای که در مجله Nature Materials گزارش کردند فرآیندی فیزیکی را شرح می‌دهندکه مایع را با استفاده از نانوذرات فعال شده توسط نور، حرکت می‌دهد.
این فرآیند هنگامی شروع می‌شود که نانوذرات هلالی شکل طلا، انرژی نوری را جذب کرده و گرم می‌شوند. گرمای حاصله از این نانوذرات باعث تبخیر مایع اطراف این ذرات می‌گردد، اما بخار سریعاً به قطرات مایع میکروسکوپی تبدیل می‌شوند، که در جلوی سیال قرار دارند و قطرات به سرعت به هم متصل می‌شوند و باعث حرکت سیال حامل نانوذرات می‌شوند.
بدین ترتیب، مایع حاوی نانوذرات حرکت می‌کند. از آنجایی که پرتوهای فعال‌کننده نوری در طول مسیر کانال‌های میکروسیالی در حرکت است، این پروسه مرتباً تکرار می‌شود.
به دلیل آنکه محققان در این عمل، از منبع نوری ضعیف استفاده می‌کنند، مایعات توده‌ای در دمای محیط باقی خواهند ماند، که این خود نکته مهمی در انتقال سلول‌ها و زیست‌مولکول‌ها، از طریق ابزار میکروسیالی است.
محققان، روش‌های جدید خود را در یک مدل میکروسیالی که از پلیمر زیست‌گار پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS) ساخته شده، اثبات کرده‌اند.
با استفاده از این روش، محققان قادر به حرکت مایع در طول کانال، تغییر جهت جریان در تقاطع کانال‌ها و عبور مواد در زوایای قائم ابزار کانال میکروسیالی شده‌اند. این محققان روش‌های جدید را در زیست‌مولکول‌ها و سلول‌های زنده آزمایش کرده‌اند.
نتایج کار این محققان در مقاله‌ای با عنوان Optofluidic control using pohtothermal nonoparticles در Nature Materials به چاپ رسانده‌اند.
