I ricercatori hanno sviluppato una nuova tecnica basata sul calore per contare e misurare la dimensione delle particelle microscopiche. La tecnica è meno costosa delle tecniche basate sulla luce e può essere utilizzata su una gamma più ampia di materiali rispetto alle tecniche basate sull'elettricità. La ricerca è stata condotta dalla facoltà della North Carolina State University, l'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill e la Marquette University.

"Abbiamo lanciato questo studio per pura curiosità, ma è sviluppato in una tecnica che presenta vantaggi significativi rispetto ai metodi esistenti per contare e misurare le dimensioni di oggetti microscopici, "dice il dottor Glenn Walker, autore senior di un documento sul lavoro e professore associato nel programma congiunto di ingegneria biomedica presso NC State e UNC-Chapel Hill.

I contatori di particelle sono utilizzati in un'ampia varietà di settori. Per esempio, i medici li usano per contare e identificare le cellule del sangue e del cancro, mentre i produttori di inchiostri li usano per garantire una qualità costante del toner. La nuova tecnica termica potrebbe anche portare a nuove applicazioni.

I ricercatori hanno costruito un dispositivo in cui un tubo di plastica estremamente stretto poggia su un substrato di silicio. Un filo è collegato a un singolo punto sotto il tubo. Una corrente estremamente piccola viene fatta passare attraverso il filo, sia generando calore che si irradia nel tubo sia misurando la temperatura del tubo e del suo contenuto.

Quando una soluzione contenente particelle microscopiche viene iniettata nel tubo, scorre oltre il filo e l'area riscaldata. Quando le particelle passano attraverso questa zona termica alterano la resistenza elettrica del filo. Questo perché la conduttività termica di una particella aumenterà o diminuirà la temperatura in quella parte del tubo, provocando l'aumento o la diminuzione della resistenza elettrica.

Poiché i ricercatori conoscono la portata della soluzione attraverso il tubo, possono misurare la durata della variazione della resistenza elettrica e calcolare le dimensioni degli oggetti sospesi nella soluzione.

"Finora, abbiamo testato questo metodo in modo efficace con oggetti nell'intervallo da 200 micron a 90 micron - all'estremità più ampia dello spettro comunemente misurato dai contatori di particelle commerciali, "Dice Walker. "Ma in teoria saremo in grado di scendere all'intervallo di 10 micron e misurare le singole cellule. Ci stiamo lavorando adesso".

I ricercatori stanno anche esplorando modi per utilizzare la tecnica per rilevare particelle metalliche indesiderate derivanti dall'usura delle macchine nei dispositivi meccanici.

"Ci sono tre vantaggi nella nostra tecnica, " dice Walker. "È semplice, è poco costoso, e può monitorare qualsiasi tipo di particella. La citometria a flusso, che utilizza la luce, è sia costosa che complessa, mentre i contatori Coulter, che utilizzano l'elettricità, funzionano solo su oggetti che non conducono elettricità ma sono sospesi in una soluzione conduttiva."