Anzeige
Anzeige
HANNOVER MESSE 2019, 01. - 05. April
wechseln zu:
Research & Technology

Forscher sortieren schwimmende Nanoteilchen

Mit neu entwickelten Nanoventilen aus den Forschungslabors der ETH Zürich können unterschiedlichste Nanoteilchen, etwa einzelne Metall- oder Halbleiterteilchen, Viruspartikel, Liposomen oder größere Biomoleküle wie Antikörper, aus Flüssigkeit separiert und sortiert werden.

07.06.2018
HMI-ID05-080he_ETH
Forscher sortieren schwimmende Nanoteilchen (Foto: ETH Zürich / Giacomo Sebastiano Palamara)

Die Wissenschaftler der ETH Zürich arbeiten mit in einen Siliziumchip geätzten Leitungen, die einen Durchmesser von nur 300 bis 500 Nanometer aufweisen. Das ist weniger als ein Hundertstel des Durchmessers eines menschlichen Haars. In diesen Leitungen konstruieren sie Nanoventile , indem sie die Leitung mittels Nanolithografie leicht verengen und auf beiden Seiten der Engstelle eine Elektrode anbringen.

Im Rahmen eines Machbarkeitsnachweises erstellten die Forscher auf einem Siliziumchip eine Vereinzelungs- und Sortierungsschleuse mit einer Verzweigung und drei Ventilen. An der Verzweigungsstelle kann ein einzelnes Nanopartikel festgehalten und untersucht werden. Die Ventile kann man anschließend so steuern, dass das Teilchen das System durch eine von zwei Ausgangsleitungen verlässt. Nanopartikel in Flüssigkeit lassen sich auf diese Weise in zwei Klassen sortieren. Den ETH-Forschenden gelang es gemeinsam mit Kollegen der Universität Zürich, mit diesem System sogar winzige Halbleiter-Nanopartikel (sogenannte Quantenpunkte) sowie Antikörper – beides mit nur 10 Nanometern Durchmesser – zu handhaben. Wie die Wissenschaftler betonen, lässt sich auf einem Siliziumchip im Prinzip ein beliebig komplexes Nanoleitungssystem mit beliebig vielen steuerbaren Ventilen anordnen.

Die Technik soll nun gemeinsam mit Partnern weiterentwickelt werden, um sie für Anwendungen zu nutzen. Beispielsweise ließen sich damit auf einem kleinen Chip Teilchen sortieren, was für die Materialwissenschaft oder die Biomedizin interessant wäre.

Anzeige