首创的工具使科学家无需接触细胞即可操纵细胞

在研究癌症扩散或导致 COVID-19 的病毒的行为时，具有讽刺意味的是，处理这些有害病原体需要温柔。尤其是在 COVID 的情况下，颗粒在与表面接触时无法很好地存活。要观察活病毒并移动它，无需物理接触的方法将使这些破坏性但微小的物体存活更长时间，从而有更多时间研究它们。

弗吉尼亚理工大学助理教授田振华建立了一种利用两种能量移动微粒的方法，为疾病的诊断、治疗和预防传播提供了新的应用。

田和他的团队将声波与电场结合起来，发明了一种新型微型装置，可以以非接触方式精确捕获和操纵微小颗粒。他们的研究成果发表在《科学进展》上。

“这是此类研究中的首例，”田说。“包括我的团队在内的其他人已经展示了声波控制粒子的方式。电场也被广泛用于做同样的事情。这是第一项将两者结合起来的研究。”

一波又一波

田和他的研究团队将两种形式的能量结合在一起，创造了这项独一无二的技术。第一种是利用驻波的声能。这些声音超出了人类可以听到的声音范围，它们被设计成沿着装有微型声发射器的小芯片的平面传播。

声能的移动方式与能量类似，但规模要小得多。超声波虽然不可见，但通常被看作是山脉和山谷。这种上下波动的频率称为其频率。

在这个项目中，田的团队发射了两束不同频率的波，它们相互交叉。当波交叉时，它们的重叠会形成由许多能量谷组成的网格状能量模式，称为声学井。

当微粒遇到这些孔时，它们会被困住并停留在中心。它们会停留在这里，受到足够的保护以供研究，直到另一种力被引入。电场提供第二种力。

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