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液滴游动溶解,可以激发流体微型机器人

研究人员发现,微小的液滴会游向有利于其溶解的溶剂条件。这种机制可能是活细胞内一些运输过程的基础,并可用于开发流体微型机器人。

牛血清白蛋白缩合物游向高pH区域(图像顶部)并自发溶解。

该研究于5月9日发表在《自然通讯》(Nature Communications)上,作者是康奈尔大学工程学院(Cornell Engineering)材料科学与工程教授、艺术与科学学院物理学教授埃里克·杜弗雷斯内(Eric Dufresne)。主要作者是Etienne Jambon-Puillet,他是巴黎综合理工学院的研究员,也是Dufresne软材料和生物材料实验室的前成员。

研究小组使用模型牛血清白蛋白(BSA)缩合物,表明液滴沿着化学梯度游动。根据该期刊论文,当液滴加载酶时,它们可以产生自己的梯度,并相互游动。

“我们注意到,诱导马兰戈尼游泳的化学物质也会影响混合物的稳定性。它们改变了系统的临界点,从而改变了每个阶段的组成,处于平衡状态,“Jambon-Puillet在宣布这项研究的推文中说。“有利于混合的化学物质减少了稠相和稀相之间的成分差异,从而降低了界面张力。”

在所有这些情况下,研究人员观察到液滴游向有利于其溶解的溶剂条件,他们称之为“透析性”,他们期望这种行为是通用的,应该适用于任何大分子相分离系统。

“我们发现了一种强大的机制,可以在微小的尺度上移动物体。我们正在研究自然系统,以了解它如何影响细胞生理学,并开发合成系统来自主执行任务,“Dufresne说。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://news.cornell.edu/stories/2024/05/droplets-swim-dissolution-could-inspire-fluid-microbots