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  • mescolato, non agitato:ancorette magnetiche Nanoscale

    Chiunque abbia mai lavorato in un laboratorio li ha visti:agitatori magnetici che ruotano le ancorette magnetiche nei liquidi per mescolarli. Le ancorette sono disponibili in molte forme diverse, ora anche di dimensioni nanometriche. Nel diario Angewandte Chemie , ricercatori di Singapore hanno ora introdotto catene costituite da particelle di ossido di ferro da 40 nm che fungono da ancorette magnetiche più piccole al mondo, agitando efficacemente gocce di emulsione delle dimensioni di un picolitro con un agitatore magnetico commerciale.

    L'agitazione efficace è essenziale negli esperimenti chimici e biologici. Ciò si ottiene solitamente con agitatori magnetici e ancorette. Però, questo non funziona nei minuscoli canali e goccioline utilizzati nelle applicazioni lab-on-a-chip e per gli esperimenti su scala microlitri nelle scienze biologiche. Le barre di agitazione economiche che sono abbastanza piccole ma ancora in grado di assorbire l'energia magnetica esterna e di tradurla in modo efficiente per agitare piccoli volumi sono quindi in cima alla lista dei desideri.

    Il problema risiede nelle dimensioni minuscole delle precedenti ancorette di dimensioni micrometriche:sono troppo grandi per rimanere sospese perché vengono trascinate sul fondo del recipiente sia dalla gravità che dall'attrazione magnetica. Allo stesso tempo, sono troppo piccoli per mescolare completamente la soluzione quando sono sul fondo, che funziona per ancorette macroscopiche. La maggior parte del liquido rimane non miscelata.

    Un team guidato da Hongyu Chen presso la Nanyang Technological University di Singapore ha ora trovato una soluzione a questo problema:minuscole bacchette rivestite di biossido di silicio fatte di nanoparticelle di ossido di ferro allineate. Sono anche facili da realizzare. Le particelle magnetiche di ossido di ferro con diametro di 40 nm sono stabilizzate con acido oleico, modificati con acido citrico per renderli idrosolubili, e disperso in una miscela acqua/propanolo. Dopo l'aggiunta di un composto di organosilicio e ammoniaca, il recipiente di reazione viene semplicemente lasciato riposare vicino a un magnete durante la notte. Le ancorette possono quindi essere raccolte semplicemente mediante centrifugazione.

    Lo spessore dello strato di silicio può essere controllato, consentendo la produzione di ancorette con diametri compresi tra 75 nm e 1,4 µm. La loro lunghezza può raggiungere i 17 µm. Le barre sono così piccole che rimangono sospese in soluzione. L'aggiunta di un gran numero di ancorette assicura che tutto il liquido venga mescolato. Nel campo magnetico di una piastra di agitazione magnetica convenzionale, le singole ancorette si muovono indipendentemente. È così possibile miscelare a fondo goccioline di pochi picolitri.

    Le ancorette su scala nanometrica possono essere facilmente rimosse aggiungendo le goccioline sopra un potente magnete avvolto in uno strato di pellicola di plastica. Il campo magnetico tira gradualmente le ancorette sul fondo delle goccioline, e le goccioline possono quindi essere semplicemente prelevate con una pipetta.


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