宾夕法尼亚州立大学 一对微型切片机拾取颗粒的模型，左侧
施加磁场时拾取颗粒的实际切片机图像，对吗
荣誉:宾夕法尼亚州立大学莱姆米·沈佳凝·贝克 细菌和其他游动微生物进化后在充满挑战的环境中茁壮成长，研究人员努力模仿它们在生物医学技术方面的独特能力，但制造挑战造成了制造瓶颈
一个国际研究小组称，涂有镍和铂的微型三维印刷圆环可能会弥合生物游泳者和人工游泳者之间的差距
这些微型游泳者模仿生物行为，有朝一日可能会在芯片实验室——一种在微芯片上模仿完整实验室的微型设备——中输送靶向药物或搅拌样本
宾夕法尼亚州立大学哈克生物医学工程、化学和数学讲座教授伊戈尔·阿伦森说:“这些甜甜圈最终可能会作为活性物质用于医学。”
活性物质是那些像细菌或人工微型游泳者一样自行移动的物质
宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程博士候选人雷米·沈佳凝·贝克说:“使用芯片实验室时，很难把东西混合在一起。”
“这些切片机，因为它们是活性物质，可以自行移动，可以用来帮助微观混合
" 研究人员使用纳米光栅光子专业机器制造这些甜甜圈，该机器可以制造出3、7或14微米的甜甜圈，其印刷特征高达200纳米
蜘蛛丝的直径为3到10微米
纳米scribe使用精确的激光技术和特殊设计的光刻胶来实现这一点
“我们创造了两种不同的设计，水平和垂直，”贝克说
水平环印在支撑载玻片上，先用镍上釉，然后用铂上釉
垂直圆环是三维垂直印刷的，然后浸在镍和铂中
" 水平的油炸圈饼是完美的圆形，看起来像冰油炸圈饼，顶部的糖衣比侧面厚
垂直版本有一个平的末端，所以他们代表浸渍，只浸渍一半
三维打印切片机，移动和收集颗粒
荣誉:宾夕法尼亚州立大学莱姆米·沈佳凝·贝克 镍有两个用途
铂金不会粘在塑料微甜甜圈上，但是镍会，铂金会粘在镍上
此外，镍是磁性的，所以研究人员可以用磁场操纵甜甜圈
“镍层和铂层的晶格非常匹配，”贝克说
研究人员希望甜甜圈的行为像生物一样——在水中游泳并对信号做出反应
生物运动需要食物或燃料
在实验中，研究人员将切片机放在过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液是燃料
铂分解过氧化氢，为油炸圈饼提供动力
“最初，人们认为一个水平的圆环会从基底上升起并盘旋，但这并没有发生，”阿伦森说
“他们不是直起身来，而是开始倾斜，达到15度角，然后像喷气滑雪运动员一样游泳
" 阿伦森指出，虽然水平切片机沿直线移动，但垂直圆环不会沿磁场方向移动，但随着磁场的增加，圆环会形成越来越大的扁平环，直到移动变成直线
研究人员今天(10月16日)报道
30)在《自然通讯》中写道，“这只鸟还操纵和运输了其他人造游泳者、双金属纳米棒以及被动胶体粒子
“双金属棒类似于细菌，这是操纵细胞和细菌等生物物质的第一步
微甜甜圈的两种模式在输送颗粒或活性材料时表现不同
水平圆环，像油炸圈饼一样结冰的圆环，主动运输双金属纳米棒
研究人员为这些三维打印的化学动力微型游泳者发现了许多新的行为
他们的实验和建模方法都适用于由过氧化氢替代方法驱动的其他微型游泳者
对于生物系统，微型游泳者可能会使用生物兼容的推进系统，如酶或光
研究人员指出，“这些生物相容的三维打印微型游泳者将能够接触和操纵生物活性物质，从而导致智能细胞运输和治疗的发展
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