Nanoparçacıkların çok sayıda uygulamadaki işlevselliğini belirleyen, genellikle onların kütleleri ve boyutları oluyor. Bu özellikleri aynı nanoparçacık için eşzamanlı olarak ölçmek de ayrıca zorlayıcı bir iş.
Şimdi, Melbourne Üniversitesi ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) araştırmacılar, bu ölçümün nanoparçacıkları kendi doğal çözeltileri içinde ucuz ve basit bir mekanik tüpün içinden geçirerek yapılabildiğini keşfettiler.
Nature Communications’da yayınlanan makalede, araştırmacılar mevcut araçları ve yeni matematiği kullanarak keşfi nasıl yaptıklarını detaylandırdılar.
Basit kütle denklikleri, bir mekanik rezonatörün frekansını izleyerek işliyor. Ama bu denklikler aynı zamanda boyutu ölçmek için de kullanılabilirler mi? Bu soruyu ele almak için, ekip nanoparçacıkların sıvıyla dolu, titreşen bir mekanik tüpe yerleştirildiklerinde nasıl hareket ettiklerini inceledi.
Melbourne Üniversitesi’nden Dr. Jesse F. Collis, “Daha önceki uygulamalar nanoparçacıkların kendilerini çevreleyen sıvıya göre olan yukarı ve aşağı hareketlerine odaklanmış olsalar da, biz rotasyonel hareketin etkisini merak ettik,” diyor.
Çalışmada MIT’den Georgios Katsikis, tüp yukarı ve aşağı olacak şekilde titreşmediği zaman bile tüpün titreşiminin değişebildiği yönündeki önemli deneysel gözlemi yaptı.
Parçacık Boyutu Bilgisinin Biyoteknoloji Alanı İçin Önemli Olası Sonuçları Var
Katsikis, “Bu beni şaşırttı. Herkes yukarı ve aşağı hareketin olmamasının hiçbir sinyal olmaması anlamına geldiğini düşünüyordu. Biz bu sinyalin ardında ne olduğunu anlamak istedik,” diyor.
Bilim insanları daha önceden, bir nanoparçacık bir tüpün içinde yüzdürülürse ve tüp sallanırsa, alınacak tepkinin parçacığın kütlesiyle orantılı olacağını düşünüyorlardı. Ama yapılan bu yeni çalışma, iyi anlaşılan bu tepkiye ek olarak, parçacığın boyutuyla orantılı olan ikinci bir tepkinin de var olduğunu gösteriyor.
Dr. Collis, “Temel olarak, nanoparçacık sıvıda bir delik meydana getiriyor ve bu da sıvı akışını değiştiriyor. Bizim tüp titreşimini bu delikle ve dolayısıyla da parçacığın kütlesine ilaveten onun boyutuyla ilişkilendiren yeni matematiği geliştirmemize olanak tanıyan da bu olay,” diyor.
Bu bulguların, parçacık boyutu bilgisinin mevcut kütle uygulamalarını artırmak için kullanılabilecek olduğu biyoteknoloji alanı için önemli olası sonuçları var. Aşı geliştirmedeki viral vektörler, DNA’nın bir virüsün içinde başarılı bir şekilde paketlenip paketlenmediğini kontrol etmek için ölçülebilir. Boyut, tedavinin etkinliğini azaltan bir şey olan virüsün agregat kümeleri oluşturması durumu konusunda da bilgi sağlayabilir.
Orijinal makale: Phys.org
