Микропипетка для принтера

02.04.2013

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны создали стеклянный нанокапилляр с диаметром отверстия всего несколько нанометров. Самая маленькая в мире "пипетка" может найти применение в ультравысокоточной печати и хирургии. В последнем случае врачи получат возможность работать непосредственно с отдельными клетками.

Изобретение получилось случайно: под лучом сканирующего электронного микроскопа кварцевые трубки (капилляры) вытянулись и превратились в своеобразные пипетки. Этого явление знакомо каждому: если бросить в огонь пластиковую бутылку, то она начинает сминаться и терять свою форму. Что-то похожее произошло и со стеклянными трубками: луч микроскопа вызвал накопление электронов в стекле. Но стекло не является проводником, поэтому "столпотворение" электронов вызвало нагрев стекла, его сжатие и, в конечном итоге, привело к образованию носика пипетки.

Процесс сжатия стекла виден на экране микроскопа в режиме реального времени, что позволяет регулировать диаметр капилляра в пределах от 200 нанометров до полного закрытия. Таким образом можно создавать сверхтонкие "шприцы" или микроскопические пробирки. В ходе экспериментов с неожиданно изобретенной технологией, ученым удалось изготовить стеклянные капилляры с внутренним диаметром 11 нм. Фактически при исходной стоимости сырья в несколько центов удалось сделать для микрофлюидного чипа наноканал стоимостью сотни долларов.

К сожалению, пока метод производства стеклянных нанокапилляров с помощью сканирующего электронного микроскопа является по сути ручным. Еще предстоит адаптировать технологию для промышленного производства, что займет время и потребует инвестиций.

<< Назад: Защита глаз при работе за компьютером 02.04.2013

>> Вперед: Сенсорное управление на отключенном тачскрине 01.04.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025 Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно показали, что менин - не просто побочный участник возрастных изменений, а активный регулятор, от которого зависит состояние мозга и тела. Исследователи также установили, что снижение уровня менина ведет к уменьшению количества D-серина - аминокислоты, выполняющей роль нейромедиатора. Этот компонент естественным образом присутствует в яйцах, рыбе, орехах и соевых бобах, но с возрастом его уровень падает. Ученые заметили, что дефицит D-серина связан с низкой активностью фермента, регулируемого именно мениным. Таким образом, потеря менина влечет за собой целую цепочку биохимических нарушений, влияющих на мозговую активность и физическое состояние организма. Чтобы проверить, возможно ли обратить эти изменения, китайские специалисты вживили ген менина в гипоталамус старых, двадцатимесячных мышей. Уже через 30 дней у животных улучшились когнитивные способности, восстановилась координация движений, кожа стала толще, а кости - плотнее. Исследователи пришли к выводу, что эффект напрямую связан с повышением уровня D-серина в гиппокампе, ключевой зоне мозга, ответственной за память и обучение. Интересно, что похожие результаты наблюдались и при другом подходе. Когда пожилым мышам давали D-серин в виде пищевой добавки в течение трех недель, улучшались показатели памяти и обучаемости, хотя физические признаки старения при этом оставались прежними. Этот факт указывает на то, что D-серин может стать перспективным средством для коррекции возрастных когнитивных нарушений, даже без прямого вмешательства в гены. По словам Лиге Ленга, снижение экспрессии менина в гипоталамусе с возрастом может быть одним из центральных механизмов старения. Менин, считает он, соединяет воедино генетические, воспалительные и метаболические пути, определяя скорость деградации тканей. Уменьшение его активности в вентромедиальном гипоталамусе способствует нейровоспалению, нарушению обмена веществ и системным проявлениям старения. Однако восстановление уровня этого белка или компенсация потери D-серина способно обратить часть возрастных изменений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025