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Posted in | Nanofluidics

액체 현저하게 빨리 그리고 효과적으로 약동 현미경 유기체

Published on November 4, 2009 at 5:11 PM

작은 수영 박테리아의 움직임의 연구 결과에서는, Argonne 국립 연구소 미국 에너지성에 과학자는 현미경 유기체가 액체를 현저하게 빨리 그리고 효과적으로 약동할 수 있다는 것을 것을을 발견했습니다. 그 결과로, 세균성 편모는 작은 모터 같이 그밖 응용 중 생물 의학 장비에 있는 화학제품을, 섞기 위하여 작동할 수 있었습니다.

이 심상은 광학적인 일관성 단층 촬영에 의해 장악된 얇은 액체 필름에 있는 수영 박테리아 고초균의 3번째 사격량 배급을 보여줍니다.

Igor Aronson, Argonne 물자 과학자 및 Andrey Sokolov 의 일리노이 공과 대학 및 지금 프린스톤 대학, 물리학을 해독하는 그(것)들이 어떻게 움직이는지 제어하는 박막으로 쌓인 간균 subtillis 박테리아에 박사학위 취득 후 연구원에게서 이전 대학원 학생. 많은 작은 편모, 또는 테일, 탄 이리저리 장비되는 박테리아, 각각 필름을 통해.

초당 대략 20 미크론이 대략 5개 미크론에 의하여, 박테리아 전형적으로 수영합니다. 함께 포장해, 초당 100개 미크론에 더 단단 위로 그(것)들에 의하여 수영합니다. "인간적인 규모에 올랐습니다, 트레인의 속도 같이 입니다," Aronson는 말했습니다. "그(것)들은 작은 어뢰 같이 입니다."

2개의 기계장치는 필름에 있는 박테리아의 운동을 제어합니다. 인간 같이, B. subtillis는 산소를 살아나는 필요로 합니다. 군집한 필름에서는, 산소 수준은 고갈시켜 되어, 의 그리고 그 후에 후에 수영해 박테리아를 아래로 다시 한모금 산소를 위한 표면까지 송신하: 현상은 bioconvection를 불렀습니다.

세균성 움직임은 또한 유체역학 생물학적 사이클의 전환에게 불린 원리에 의해 지시됩니다. 그의 경로 십자가가 물리적으로 끌어 경향이 있는 박테리아, 그리고 필드를 통해 여행까지 일렬이 되어 한 쌍이 됩니다.

Sokolov와 Aronson는 먼저 "박테리아 군중 통제이라고" 칭한 기술, 박테리아 더 가까운 박테리아를 함께 강제하기 위하여 온화한 전류를 이용하는 집중의 방법을 개발했었습니다. 그(것)들은 집중한 박테리아가 큰 "학교로" 간단한 물리학 원리에 의해 통제된 함께 움직여 박테리아의 synch 운집에 있는 그 수영을 각자 편성한다는 것을 보았습니다.

현재 연구 결과에서는, 연구원은 적극적인 수영이 액체를 통하여 화학제품을 균등하게 섞을 것이라는 점을 보고 싶었습니다. Aronson가 "우리가 산소를 제외하고 어떤 화학제품든지의 중요한 기온변화도를 찾아내지 않았다 때문에 그(것)들에 의하여 이렇게 단단," 말했습니다 수영합니다.

그리고 약간에게 산소 섞는 것은 생겼습니다: 박테리아는 100 배로에 의하여 유포를 향상했습니다.

두번째 놀람은 연구원이 박테리아가 수영한 액체의 점성을 측정할 것을 시작할 때 왔습니다. 점성 측정 얼마나 쉽게 유체 흐름; 예를 들면, 꿀에는 근해 보다는 더 높은 점성이 있습니다.

액체에 추가 사정을 추가하는 것은 일반적으로 그것을 더 두꺼운 만듭니다 또는 게으른, 점성 진흙이 근해에 먼지를 추가하는 보기점성 를 위해 더 많은 것에 의하여 생성합니다. 이렇게 일반 통념은 그것이라고 액체에 박테리아의 제비를 추가하는 것이 그것의 점성을 증가할 것이라는 점을 건의할 것입니다.

"그러나 우리의 중대한 놀람에, 액체는 실제로 7의 요인점성 에 의하여 매우 더 적은이 되었습니다," Aronson는 말했습니다. 박테리아를 강화하는 흐르기 위하여 작은 모터의 수천은 실제로 액체를 돕습니다.

Aronson는 박테리아가 다수 미래 응용을 위한 작은 마이크로 모터로 보충될 수 있었다고 생각합니다. 예를 들면, 세균성 믹서는 시험과 견본을 위한 액체의 적은 양을 결합할 수 있었습니다. 견본이 더 작으면, 더 단단하게 섞기 위하여 됩니다; 작은 견본을 결합하는 것을 시도는 이런 이유로 어렵습니다. 를 위해 화학제품 작은 양을 섞을 필요가 있는 작은, 휴대용 계속 일하는 의학 시험 장비, 박테리아의 꼬집음은 해결책일 수 있었습니다.

2 종이는 이 약품에서 참조 사항를 붙입니다. 서류는 "섞기 강화하고 집중된 세균 현탁액에 있는 공간 불안정성은" 물리적인 검토 E에서 간행되고 온라인에 사용 가능합니다. 두번째 종이는, "수영 박테리아의 현탁액에 있는 점성의 감소", 물리적인 검토 편지에서 간행되고 온라인에 사용 가능합니다.

이 연구를 위한 자금 조달은 기초 과학의 사무실 자원부에 의해 제공되었습니다.

Argonne 국립 연구소는 과학과 기술에 있는 국제적인 문제 다리미질에 해결책을 찾습니다. 국가의 첫번째 국립 연구소, Argonne는 실제로 각 과학 교과에 있는 앞 가장자리 기본 적이고 및 적용되는 과학적인 연구를 합니다. Argonne 연구원은 회사, 대학, 및 연방의 수백에게서 연구원과, 국가와 도시 기관 그들의 특정 문제를 해결하고, 미국 's 과학적인 지도력 진행하고 더 나은 미래 동안 국가를 준비하기 위하여 그(것)들을 돕기 위하여 바싹 일합니다. 60 국가에서 직원과, Argonne는 UChicago Argonne, 과학의 사무실 미국 에너지성을 위한 LLC에 의해 처리됩니다.

Last Update: 13. January 2012 16:53

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