特温特大学维贝·范德维恩著 光学记录表明,暴露在叉指换能器产生的强声波下的液滴只有在与理论共振尺寸匹配时才会成核
物理评论快报(2021)
DOI: 10
1103/PhysRevLett
126
034501 将微小的液滴送至肿瘤,并使用聚焦超声将其汽化:这可能是追踪肿瘤或局部给药的新方法
特温特大学的研究人员现在展示了一种触发液滴蒸发的新现象:它发生在精确的声共振频率下,并导致液滴内部压力快速有效地降低,直到低于蒸发的阈值
研究结果发表在《物理评论快报》上
利用超声波可以在血流中观察到用薄壳稳定的微滴
它们在成像和治疗方面有越来越多的医学应用
然而,液滴太大,无法侵入肿瘤
较小的纳米级液滴可以做到这一点
通过将它们引导至肿瘤并当场蒸发,产生的气泡可以在肿瘤内部产生治疗效果
汽化似乎是一种众所周知的物理现象,但德州大学的研究人员现在展示了一种基于共振的新机制,就像特定音符的声音导致水晶玻璃破裂一样
正是在共振频率下,汽化可以被引导和放大
这项研究是利用低沸点的氢氟碳化合物液滴进行的
实际上,汽化很难控制,因为需要成核点
这些是汽化的触发器
共振时压力急剧下降——比周围流体中的压力低6倍——导致蒸发的可能性大大增加
共振效应是由声速的差异引起的——碳氟化合物内部的声速比周围的水或组织要低得多
合适的时机 通过向液滴发送声波,研究人员展示了汽化是如何被触发的
这种高度受控的汽化可能会引入治疗肿瘤的新方法
想象一下,在液滴侵入肿瘤的瞬间,开启汽化:这可能会破坏由剧烈汽化过程引起的肿瘤
它也可以用于在肿瘤中局部和专门递送药物,而在身体的其余部分没有副作用
除了医学应用,对共振引导汽化的新见解在能量储存或燃烧过程中也很重要
由纪尧姆·拉乔尼、蒂姆·塞格斯和米歇尔·韦尔斯洛斯撰写的论文《高频声液滴汽化是由共振引发的》发表在《物理评论快报》上
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