Редколлегия Физикохимия Поверхности и Защита Материалов - Проследить за индивидуальными микрочастицами

Электрохимические методики позволяют отследить перемещение индивидуальных микрочастиц в пространстве и времени.

Многие бактерии могут перемещаться в жидкости, используя жгутики. При таком перемещении часть бактерий движутся по направлению к аттрактантам, некоторые стараются оказаться на максимальном удалении от вредных веществ, ряд из них перемещается, используя в качестве «ориентиров» свет, силу тяжести или магнитные поля. Процессы перемещения микроорганизмов могут быть связаны с развитием инфекций. Исследователи в области нанотехнологии также ищут способы определения движения наночастиц, которые могли бы оказаться полезными для разработки наноустройств.

Исследователи из Оксфорда и Кембриджа предлагают новый электрохимический метод для слежения за микрообъектами, движущимися в жидкости. Исследовательская группа под руководством Ричарда Комптона (Richard G. Compton) смогла использовать набор микроэлектродов для того, чтобы наблюдать за перемещением крошечной отдельной сферы из базальта.

Исследователи из Британии расположили четыре небольших электрода (150×150 мкм) на дне небольшой ячейки, каждый из электродов может контролироваться независимо от других. Для демонстрации возможностей исследователи изучали перемещение базальтовой сферы диаметром 330 мкм. Под основанием ячейки был размещен магнит, который использовался для перемещения магнитной базальтовой сферы. Положение магнита регулировалось с помощью шагового двигателя.

Ячейка заполнена электроактивным соединением, при приближении сферы к микроэлектроду она препятствует движению электроактивных молекул, стремящихся к электроду, что, в итоге, приводит к изменению силы тока, фиксируемой электродом. Электроды детектируют сферу на расстоянии до 0,5 мм. Положение сферы в ячейке неоднократно меняли, регистрируя силу тока на электродах. Такой подход позволил построить градуировочные графики, дающие возможность определить положение сферы по силе тока, определяемого с помощью электродов.