Mini-Chip zur Lichtmanipulation biologischer Partikel entwickelt

BerlinMIT-Forscher haben ein neues Gerät entwickelt, das Licht einsetzt, um biologische Partikel zu kontrollieren. Dieses kleine Gerät könnte die Art und Weise revolutionieren, wie Wissenschaftler und Ärzte Zellen und Krankheiten untersuchen. Es bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen optischen Geräten, die oft groß und komplex sind.

Kompakt und tragbar, passt in Ihre Handfläche. Verwendet Silizium-Photonik-Technologie, um einen präzisen Lichtstrahl zu erzeugen. Schützt Proben in sterilen Umgebungen, indem es Glasabdeckungen durchdringt. Eröffnet Möglichkeiten zur Zellmanipulation in bisher unerreichbaren Entfernungen.

MIT hat ein neues Gerät entwickelt, das einige Probleme traditioneller optischer Pinzetten löst. Traditionelle Pinzetten verwenden fokussierte Lichtstrahlen, um Partikel zu halten, sind groß und müssen direkten Kontakt mit den Proben haben. Das neue Gerät nutzt dagegen einen Silizium-Photonik-Chip, wodurch diese Probleme umgangen werden. Dieser Chip kann Licht auf seiner Oberfläche steuern und so die Notwendigkeit großer Geräte vermeiden und das Risiko einer Kontamination verringern. Zudem kann er Partikel in mehreren Millimetern Entfernung einfangen, im Gegensatz zu älteren Versionen, die sehr nah an den Partikeln sein mussten.

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MIT hat ein neues System entwickelt, das eine Gruppe kleiner Antennen nutzt, um Lichtstrahlen zu steuern und zu lenken. Anders als frühere Systeme, die für Anwendungen wie Lidar gedacht waren, konzentriert sich dieses neue System gezielt auf die Fokussierung der Lichtstrahlen, sodass es Partikel effizienter beeinflussen kann. Diese Innovation verbessert sowohl die Flexibilität als auch die Genauigkeit bei der Handhabung von Partikeln.

Die Forscher haben diese Technologie genutzt, um zunächst kleine Plastikkugeln und danach Krebszellen einzufangen. Diese Tests zeigen, dass das Gerät in verschiedenen biologischen Untersuchungen eingesetzt werden könnte. Das Gerät gewährleistet eine saubere Umgebung bei der Arbeit mit Zellen, was neue biologische Forschungen unterstützen könnte. Die Forscher planen zudem, das Gerät weiterzuentwickeln, indem es eine Höhenfokusanpassung und die Fähigkeit zum Einfangen an mehreren Stellen bietet.

Diese Entwicklung hat das Potenzial, die Technologien zur optischen Manipulation grundlegend zu verändern, indem sie Wissenschaftlern ein zugänglicheres und flexibleres Werkzeug bietet. Sie hat bedeutende Anwendungen in Bereichen wie der Zellklassifikation und dem Studium von Krankheitsmechanismen und könnte zu effizienteren Ansätzen in der biologischen Forschung führen. Mit finanzieller Unterstützung der National Science Foundation und Stipendien vom MIT könnte diese Innovation bald in Laboren weltweit zum Standard werden.