Duke Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, hücreleri ve parçacıkları hassas bir şekilde manipüle edebilen bir akustik cımbız sistemi oluşturdular. Cihaz, örneğin bir numunedeki iki hücreyi tam olarak seçerek ve aralarındaki yapışma kuvvetini incelemek için bunları nazikçe bir araya getirerek hücreler arasındaki etkileşimleri incelemek için kullanılabiliyor. Bu cihazın, metastazı veya bağışıklık hücrelerinin kanser hücreleriyle etkileşimini incelemek için bir aracı olarak kanser hücreleri ve diğer hücre türleri arasındaki afiniteyi keşfetmesinde faydalı olabileceği düşünülüyor.
Akustik cımbız teknolojisi, tipik olarak bir mikroakışkan sistem içinde hücre veya parçacıkları hassas bir şekilde hareket ettirmek, sıkıştırmak, ayırmak veya askıya almak için ses dalgalarının kullanılmasını içeriyor. Duke araştırmacıları, bu teknolojinin kendi versiyonlarının kanser hastaları için kanser araştırmalarına ve hassas tedaviye yardımcı olabileceğini umuyor. Akustik cımbızlar, hücreleri çok hassas şekillerde manipüle etmede önemli bir potansiyele sahip. Bu yeni gelişme, inanılmaz derecede hassas ve nazik, üstelik bu özellikler, araştırmacıların cihaza temassız, dinamik, seçici parçacık manipülasyon platformu (HANDS platformu) için Harmonik Akustik adını vermelerinin de sebebidir.
Yeni ses tabanlı teknoloji, tek tek hücreleri bir araya getirebiliyor ve yüzlerce kez geri çekebiliyor.
Araştırmaya katılan Tony Jun Huang, “Eşleşmiş parçacıkların veya hücrelerin ayrılması, akustik manipülasyon alanında uzun yıllardır büyük bir hedef olmuştur, HANDS platformumuz, biyofizik çalışmalarında ve ilaç keşfinde yoğun olarak ihtiyaç duyulan hücre-hücre etkileşimi çalışmalarına bir yol sağlayan, eşleştirilmiş nesneleri ayırmanın ilk yöntemidir.” dedi.
Cihaz, biri kare sıvı dolu merkezi bölmenin her iki yanında bulunan dört ses yayan dönüştürücüden oluşuyor. Dönüştürücüler, önceki bazı akustik cımbız teknolojilerinde kullanılanlardan daha karmaşık ve olağan statik dalgalar yerine karmaşık duran dalgalar üretebiliyor. Her dönüştürücü, karşısındakiyle bir çift oluşturuyor ve her biri biraz farklı türde bir ses dalgası deseni oluşturuyor. Bu dalgaların etkileşim şekli, araştırmacıların oda içinde karmaşık akustik manipülasyonlar yapmalarını sağlıyor.
Yeni ses tabanlı teknoloji, bir grup parçacık veya hücreden düzenli, tek katmanlı kristal bir yapı da oluşturabiliyor.
Çalışmaya katılan başka bir araştırmacı Shujie Yang da, “Bu dalgaların odadaki parçacıkları manipüle etmek için nasıl birleşebileceğini simüle ettim ve ardından gerçek sonuçları görmek için deneyler yaptım. Uzun zaman aldı ve birçok deneme yapıldı, ancak sonunda simülasyonlar sonuçları eşleştirmeye başlamak için yeterince iyi hale geldi. Ve simülasyonlar doğru olduğunda, yeni yetenekleri tahmin etmeye başlayabilirdim.” diye süreci anlatı.
Teknoloji, araştırmacıların hücreler arasındaki etkileşimleri daha kolay incelemesine ve onlara daha hassas kontrol sağlamasına olanak tanıyacak.