Manipulation and confinement of single particles using fluid flow.
Manipulation and confinement of single particles using fluid flow.
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使用流体流对单个颗粒进行操纵和限制。
DOI：
10.1021/nl4008437
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发表时间：
2013-06-12
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Schroeder CM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tanyeri M;Schroeder CM
水介质中微纳米尺度物体的高精度控制是纳米科学与工程的关键技术。现有的粒子捕获方法主要依赖于光、磁、电动和声场。在这项工作中，我们报告了一种新的流体动力学流动为基础的方法，允许使用自动流体流动的单个微米和纳米级颗粒的精细尺度的操纵和定位。作为概念验证，我们展示了500 nm和2.2 μm直径的粒子的捕获和二维操纵，在约束期间的定位精度小至180 nm。通过调整一个单一的流动参数，我们进一步表明，有效的陷阱势的形状可以有效地控制。最后，我们展示了基于流的捕获方法的两个不同的功能，包括从拥挤的粒子解决方案中分离单个粒子和对被捕获对象的周围介质的主动控制。这里描述的基于二维流动的捕获方法进一步扩展了小颗粒的微/纳米操纵工具箱，并在生物学，化学和材料研究中的应用前景广阔。
High precision control of micro- and nanoscale objects in aqueous media is an essential technology for nanoscience and engineering. Existing methods for particle trapping primarily depend on optical, magnetic, electrokinetic, and acoustic fields. In this work, we report a new hydrodynamic flow based approach that allows for fine-scale manipulation and positioning of single micro- and nanoscale particles using automated fluid flow. As a proof-of-concept, we demonstrate trapping and two-dimensional manipulation of 500 nm and 2.2 μm diameter particles with a positioning precision as small as 180 nm during confinement. By adjusting a single flow parameter, we further show that the shape of the effective trap potential can be efficiently controlled. Finally, we demonstrate two distinct features of the flow-based trapping method, including isolation of a single particle from a crowded particle solution and active control over the surrounding medium of a trapped object. The 2-D flow-based trapping method described here further expands the micro/nanomanipulation toolbox for small particles and holds strong promise for applications in biology, chemistry, and materials research.
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影响因子：
3.9
作者：
Armani, M;Chaudhary, S;Shapiro, B
通讯作者：
Shapiro, B
影响因子：
4.6
作者：
Hu, YT;Pine, DJ;Leal, LG
通讯作者：
Leal, LG
影响因子：
2.7
作者：
Armani, Michael D.;Chaudhary, Satej V.;Shapiro, Benjamin
通讯作者：
Shapiro, Benjamin
DOI：
10.1073/pnas.1103554108
发表时间：
2011-05-31
影响因子：
11.1
作者：
Fields, Alexander P.;Cohen, Adam E.
通讯作者：
Cohen, Adam E.
影响因子：
10.8
作者：
Celebrano, Michele;Rosman, Christina;Krishnan, Madhavi
通讯作者：
Krishnan, Madhavi