Acoustofluidic Holography for Micro- to Nanoscale Particle Manipulation.
Acoustofluidic Holography for Micro- to Nanoscale Particle Manipulation.
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DOI：
10.1021/acsnano.0c03754
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发表时间：
2020-11-24
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Huang TJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gu Y;Chen C;Rufo J;Shen C;Wang Z;Huang PH;Fu H;Zhang P;Cummer SA;Tian Z;Huang TJ
基于声学的技术可以以无标记、无接触和生物相容的方式操纵颗粒。然而，大多数先前的声学操纵工作都受到压力节点和波腹的轴对称模式的限制。声全息术是一种新兴技术，具有产生任意压力分布的潜力，可应用于具有更高自由度的粒子操纵。然而，由于当前的声全息技术依赖于声辐射力，当目标颗粒尺寸减小时，声辐射力会急剧减小，因此它们难以操纵微/纳米尺度的颗粒。在这里，我们介绍了一种利用任意声场和可控流体运动的全息技术，为操纵微/纳米粒子提供了一种有效的方法。我们的方法称为声流控全息术（AFH），可以操纵各种材料，包括细胞、聚合物和金属，尺寸从数百微米到数十纳米不等。
Acoustic-based techniques can manipulate particles in a label-free, contact-free, and biocompatible manner. However, most previous work in acoustic manipulation has been constrained by axisymmetric patterns of pressure nodes and antinodes. Acoustic holography is an emerging technique that offers the potential to generate arbitrary pressure distributions which can be applied to particle manipulation with higher degrees of freedom. However, since current acoustic holography techniques rely on acoustic radiation forces, which decrease dramatically when the target particle size decreases, they have difficulty manipulating particles in the micro/nanoscale. Here, we introduce a holography technique that leverages both an arbitrary acoustic field and controllable fluid motion to offer an effective approach for manipulating micro/nano particles. Our approach, termed acoustofluidic holography (AFH), can manipulate a variety of materials, including cells, polymers, and metals, across sizes ranging from hundreds of micrometers to tens of nanometers.
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