La fonctionnalité des nanoparticules dans une multitude d’applications, y compris l’administration de médicaments et la nano-optique, est souvent dictée par leur masse et leur taille. Mesurer ces propriétés simultanément pour la même nanoparticule a également été un défi.



Aujourd’hui, des scientifiques de l’Université de Melbourne et du Massachusetts Institute of Know-how (MIT) ont découvert que cet exploit de mesure peut être réalisé en faisant passer les nanoparticules, dans leur answer indigenous, à travers un tube mécanique straightforward et peu coûteux.

les chercheurs détaillent comment ils ont fait la découverte en utilisant l’instrumentation existante et les nouvelles mathématiques.



Les bilans de masse simples fonctionnent en suivant la fréquence d’un résonateur mécanique. Mais ces balances peuvent-elles également être utilisées pour mesurer la taille ? Pour répondre à cette concern, l’équipe a étudié comment les nanoparticules se déplacent lorsqu’elles sont placées dans un tube mécanique rempli de fluide qui vibre.

Le co-auteur principal et chercheur de l’Université de Melbourne, le Dr Jesse F. Collis, a déclaré :  » Alors que les purposes précédentes se concentraient sur le mouvement de haut en bas des nanoparticules par rapport au fluide environnant, nous nous sommes interrogés sur l’effet du mouvement de rotation.  »

Le boursier postdoctoral du MIT et co-auteur principal, Georgios Katsikis, a fait l’observation expérimentale clé que la vibration du tube peut changer même lorsque le tube ne vibre pas de haut en bas.

« Cela m’a surpris. Tout le monde avait pensé qu’aucun mouvement de haut en bas ne signifiait aucun sign. Nous voulions comprendre ce qui se cache derrière ce signal. »

Les scientifiques pensaient auparavant que si vous faites flotter une nanoparticule dans un tube et la secouez, la réponse serait proportionnelle à la masse de la particule. Mais la nouvelle étude, Inertial and viscous flywheel sensing of nanoparticles, montre qu’en in addition de cette réponse bien comprise, il existe une seconde réponse qui est proportionnelle à la taille de la particule.

« Fondamentalement, la nanoparticule crée un trou dans le liquide qui modifie l’écoulement du liquide », a déclaré le Dr Collis. « C’est ce phénomène qui nous permet de développer de nouvelles mathématiques pour lier la vibration du tube au trou, et donc la taille des particules en furthermore de sa masse. »

Les résultats ont des implications importantes pour la biotechnologie, où la connaissance de la taille des particules peut être utilisée pour augmenter les programs existantes de la masse. Les vecteurs viraux dans le développement de vaccins peuvent être pesés pour vérifier si l’ADN est bien emballé à l’intérieur d’un virus. La taille peut fournir des informations si le virus forme des touffes d’agrégats, ce qui réduit l’efficacité du traitement.