Ученые впервые открыли нанопузырьки, которые станут прорывом в медицине

Исследователи из Института нанотехнологий Сиднейского университета (Австралия) обнаружили, что крошечные пузырьки газа — нанопузырьки всего в 100 миллиардных долей метра — образуются на поверхностях в самых неожиданных ситуациях.

Это открытие стало решающим, поскольку оно позволит качественно улучшить медицинскую диагностику и послеоперационное лечение.

Несовершенство многих медицинских диагностических инструментов основано на анализе крошечных биологических материалов в жидкой форме. Эти «микрожидкостные устройства» используют микроканалы и микрореакторы, в которых реакции проводятся в миниатюрном масштабе.

Однако проблема с такими устройствами заключается в том, что поток жидкости резко замедляется из-за нежелательного трения о твердые стенки каналов. Чтобы это преодолеть, лаборанты регулируют трение за счет давления, но и это приводит к определенным проблемам: высокое давление может повредить хрупкие образцы в устройстве.

Кроме того, твердые стенки легко загрязняются биологическими молекулами или бактериями, что приводит к быстрой деградации из-за обрастания. 

Shutterstock

Поэтому команда под руководством профессора Кьяры Нето разработала наноинженерные морщинистые покрытия, которые устраняют подобные проблемы.

Секрет разработки лежит в снижении сопротивления материала по сравнению с номинально «гладкими» твердыми поверхностями. Скользкие покрытия, пропитанные смазкой, обладают высокой устойчивостью к биообрастанию, что сводит нежелательные загрязнения к нулю.

В свою очередь, этот эффект возникает из-за явления, которое никогда раньше не было описано: жидкости свободнее протекают через микроканалы из-за спонтанного образования нанопузырьков, которые уменьшают трение.

Нанопузырьки образуются благодаря особым порам в морщинистом