Skip to content
Кафедра Акустичних та Мультимедійних Електронних Систем Logo

Кафедра Акустичних та Мультимедійних Електронних Систем

  • Кафедра
    • Історія розвитку
    • Склад кафедри
    • Паспорт наукової спеціальності
    • Наші випускники
    • Робота для випускників
  • Вступ
    • Вступ на ОР бакалавр (за результатами НМТ або сертифікатами ЗНО)
    • Вступ на ОР бакалавр на базі раніше здобутого ступеня (ОКР) освіти
    • Вступ на ОР магістр
      • Програми фахових випробувань
      • Поточні результати вступу на ОР “магістр”
    • Третій (освітньо-науковий) рівень
      • Програма вступного іспиту
    • Офіційні документи
    • Контакти відбіркової комісії
    • Міжнародна співпраця
    • Цікава акустика
  • Навчання
    • Перший (бакалаврський) рівен ОП
      • Нормативні дисципліни, бакалавр
      • Вибіркові дисципліни, бакалавр
      • Бакалаврські роботи
    • Другий (магістерський) рівен ОП
      • Нормативні дисципліни, магістр
      • Вибіркові дисципліни, магістр
      • Магістерські дисертації
    • Третій (освітньо-науковий) рівень вищої освіти
      • Нормативні дисципліни, PhD
      • Вибіркові дисципліни, PhD
    • Сертифікатні програми
      • “Фахові” сертифікатні програми
      • Сертифікатна програма “Електронні охоронні системи та засоби Інтернету речей”
      • Сертифікатна програма “Програмно-апаратні комплекси захисту приміщень”
      • Сертифікатна програма “Аудіо-продюсування”
    • Допоміжна інформація
    • Міжнародна співпраця
    • Cпівпраця із IT-компаніями
    • Лабораторні роботи
    • Бібліотека
  • Студентське життя
  • Наука
    • Аспіранти
      • Захисти к.т.н./PhD
    • Наукова робота
    • Наукові конференції
    • Наші проекти
      • Broadband Acoustic Metamaterials
    • Лабораторія АЕК
      • Музика та аудіо-антени
      • Охорона приміщень
      • Розбірливість мовлення
      • Якість музичних сигналів
      • Фазові спотворення
      • Якість приміщень
      • Роль ранніх відбиттів
      • Охорона приміщень
      • Акустика аудиторії
      • Локатор джерела пострілу
      • Електронна пошта лабораторії
    • Гурток Medical Acoustics
    • Гурток “Школа-студія кіно”
  • Події та новини
    • Проєкти документів для обговорення
    • Виставки
    • Преса про нас
    • Досягнення та нагороди
  • Контакти
  • uk
    • en
    • uk
Звукові хвилі замінюють людські руки в експериментах в чашці Петрі
Інженери-механіки з Університету Дьюка продемонстрували набір прототипів для управління частками і клітинами в чашці Петрі за допомогою звукових хвиль. Пристрої, відомі в науковому співтоваристві як «акустичні пінцети», є першою спробою створення інструментів такого типу, які до сих пір використовувалися в лабораторіях зі спеціальним обладнанням і досвідом, доступними для використання в самих різних умовах.

Акустичний пінцет – це потужний універсальний набір інструментів, які використовують звукові хвилі для маніпулювання біочастіцамі, починаючи від позаклітинних везикул нанометрового розміру і закінчуючи багатоклітинними організмами міліметрового розміру. За останні кілька десятиліть можливості акустичного пінцета розширилися від спрощеного уловлювання частинок до точного обертання і переміщення клітин і організмів в трьох вимірах.

«Останні досягнення привели до появи безлічі передових універсальних інструментів, – сказав Тоні Джун Хуанг, заслужений професор машинобудування та матеріалознавства Вільяма Бевало, який працює в цій галузі більш десяти років. «Однак, врешті-решт, успіх в цій галузі залежить від того, чи хочуть кінцеві користувачі, такі як біологи, хіміки або клініцисти, прийняти цю технологію чи ні. Цей документ демонструє крок до набагато більш дружньому робочому процесу, щоб спростити його. щоб кінцеві користувачі взяли цю технологію ».

У своєму першому застосуванні акустичний пінцет використовував звукові хвилі, які генеруються з протилежних сторін мікрожідкостного чіпа або камери, для створення вузлів, в яких застряють клітини або мікрочастинки. Переміщення хвильових фронтів звукових хвиль через протилежні поверхні камери контролювала стан частинки в двох вимірах, в той час як регулювання амплітуд звукових хвиль могла штовхати або тягнути їх в третьому.

З тих пір були продемонстровані більш досконалі установки, в яких звукові хвилі відбиваються по всій камері з текучим середовищем. Наприклад, в залежності від програми можна створювати і змінювати візерунки, щоб розділяти і керувати кількома частинками одночасно, або можна формувати вири для концентрації групи частинок.

Але незалежно від того, наскільки розвинені їх здатності, акустичні пінцети, таким чином, були віднесені до демонстраційних прототипів і лабораторіям зі спеціалізованим обладнанням; далеко не всі біологи впровадили цю технологію.

«Наша мета – подолати розрив між акустичними інноваціями і біологічними / клінічними настільними системами», – сказав Хуанг.

У цій статті Хуанг і його колеги демонструють три прототипи установок, в яких використовуються перетворювачі для створення звукових хвиль, які керують частками в найпоширенішою чашці для культивування клітин, яку можна знайти в біомедичних лабораторіях – чашці Петрі.

У першому варіанті набір з чотирьох перетворювачів, по одному з кожного боку чашки Петрі, створює звукові хвилі, які взаємодіють один з одним, створюючи стоячий візерунок всередині рідкого зразка чашки . Установка може бути використана для формування клітинного патерну з безліччю конфігурацій, досліджень міжклітинної взаємодії та побудови тривимірних тканин.

У другій конструкції використовується похилий перетворювач, який посилає звукову хвилю під кутом з-під чашки Петрі, щоб створити вир, який концентрує вміст чашки в центрі. Ця здатність дозволить дослідникам концентрувати біочастіци для посилення сигналу і побудови великих клітинних сфероидов.

На завершенном етапі голографических міжпальцеві перетворювачі – два перетворювачі, зібрані разом, як блискавка – створють в высокочастотном хвилеподібні хвилі с нижней чашки Петри для управления частинками в певних місцях. Перемикаючись між різними конструкциями, установка може стимулировать клитини, також концентрувати та захоплювати бічастинки.

Разом набори демонструють простой у викорированных акустических пинцет, який може использовать мануальные средства, не торкаючись их и не позначаючи. Потенційні програми включают візерунок и друк клітин, розділення и сортування клітин, контроль взамодії клітин-клитин, конструювання ткани и обертання багатоклитинних оргізмів .

«Метою цього дослідження було відтворити деякі з попередніх функцій наших акустичних пінцетів в чашках Петрі», – сказав Хуанг, який також є співзасновником компанії, яка прагне до комерціалізації технології. «Наша наступна мета – створити єдиний прототип, який реалізує всі можливості цих трьох установок, якщо не більше».

Джерело

Oleksandr Osadchuk2020-12-06T00:16:22+02:00
Copyright 1936-2022 Кафедра Акустичних та Мультимедійних Електронних Систем | Всі права збережено
Ми використовуємо файли cookie на нашому веб-сайті, щоб надати вам найбільш відповідний досвід, запам’ятовуючи ваші уподобання та повторні відвідування. Натискаючи «Прийняти все», ви погоджуєтесь на використання ВСІХ файлів cookie. Однак ви можете відвідати "Налаштування файлів cookie", щоб надати контрольовану згоду.
Налаштування CookieПрийняти ВСІ
Manage consent

Privacy Overview

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may affect your browsing experience.
Necessary
Always Enabled
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. These cookies ensure basic functionalities and security features of the website, anonymously.
CookieDurationDescription
cookielawinfo-checkbox-analytics11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Analytics".
cookielawinfo-checkbox-functional11 monthsThe cookie is set by GDPR cookie consent to record the user consent for the cookies in the category "Functional".
cookielawinfo-checkbox-necessary11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookies is used to store the user consent for the cookies in the category "Necessary".
cookielawinfo-checkbox-others11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Other.
cookielawinfo-checkbox-performance11 monthsThis cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category "Performance".
viewed_cookie_policy11 monthsThe cookie is set by the GDPR Cookie Consent plugin and is used to store whether or not user has consented to the use of cookies. It does not store any personal data.
Functional
Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features.
Performance
Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Analytics
Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.
Advertisement
Advertisement cookies are used to provide visitors with relevant ads and marketing campaigns. These cookies track visitors across websites and collect information to provide customized ads.
Others
Other uncategorized cookies are those that are being analyzed and have not been classified into a category as yet.
SAVE & ACCEPT