光選別微粒子とタンパク質のグリッド

「選択された粒子は光格子を通過する定義された経路をたどり、効果的な分別が可能になります」とセント・アンドリュース大学のマイケル・P・マクドナルドと彼の同僚は書いている。研究者らは、一方では酸化ケイ素、もう一方ではプラスチックでできたわずか100万分の2メートルの粒子の混乱した混合物を光波場上の液体中で走らせた。 1070 ナノメートルレーザーの 4 つの分割ビームが互いに交差して 3 次元の光グリッドを形成し、干渉効果によって特定の波形パターンを形成します。レーザー出力の微調整に応じて、層流内のさまざまな粒子は、流れの方向から最大 45 度の角度までさまざまな角度で偏向されました。 2 つの材料で作られた微小球は、光選別フィールドの後ろの小さな収集容器に濃縮され、きれいに分離されました。

実験において、マクドナルドと彼の同僚は、ほぼ 100% という驚くべき分類精度を達成しました。ライトグリッドは、同様の物理的特性と異なるサイズの粒子、この場合は選択されたタンパク質のマイクロカプセルをきれいに分離することもできました。この方法は、粒子の蛍光や沈降挙動を使用する古典的な選択方法よりも明らかに優れていることを示しています。

科学者らによると、この光学的手法はさまざまな種類の微粒子にうまく適応できるという。特定の光波と比較して、偏光動作に小さな違いがあれば十分です。これまでのところ、毎秒最大 20 マイクロメートルの流量で分離を実行できています。最新のラボオンチップ システムに統合されたこの光選別機により、タンパク質やその他の多数の生体分子、さらにはナノ粒子のより効果的な作業が可能になります。