Kapljična diagnostika na tekočekristalnih površinah

Znan. sod. dr. Uroš Tkalec z Inštituta za biofiziko UL MF je v sodelovanju z ameriškimi raziskovalci z Ohio State University, Harvard University, University of Waterloo in University of Michigan v ugledni reviji Science Advances objavil članek o novem tipu spolzkih poroznih površin za mikrofluidične aplikacije na osnovi tekočih kristalov.

Avtorji poročajo o neodvisni kontroli premikanja in spreminjanja kemijske sestave mikrolitrskih kapljic vode na tankih plasteh tekočega kristala s temperaturno nastavljivimi mezofazami. Rezultati eksperimentov kažejo, da na drsenje vodnih kapljic primarno vpliva pozicijski red tekočekristalnih molekul ob stični plasti, medtem ko je prenos kemikalij med nemešljivima tekočinama odvisen od orientacijske urejenosti mezofaze. S kontroliranim zaporedjem faznih prehodov med smektično, nematsko in izotropno mezofazo lahko selektivno premikamo kapljice po nagnjeni površini, sprožamo izpust enkapsuliranih mikrodelcev in ionov iz tekočekristalne podlage v vodo in na ta način očistimo površino. Izkaže se, da lahko polzeče kapljice vode na takih površinah izjemno učinkovito odstranjujejo ione težkih kovin, kar obeta številne možnosti uporabe v biomedicinski diagnostiki, na primer pri sproščanju aktivnih snovi, dostavi učinkovin in pri izdelavi kapljičnih mikroreaktorjev.

ČLANEK: Yang XU, Adil M. RATHER, Yuxing YAO, Jen-Chun FANG, Rajdeep S. MAMTANI, Robert K. A. BENNET, Richard G. ATTA, Solomon ADERA, Uroš TKALEC, Xiaoguang WANG, Liquid crystal-based open surface microfluidics manipulate liquid mobility and chemical composition on demand. Science Advances 7, eabi7607, 2021, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi7607. 

 

Slika kaže princip temperaturno sproženega sproščanja oranžno obarvanih mikrokapljic iz tekočekristalne podlage v kapljico vode po faznem prehodu iz nematske (N) v izotropno (I) fazo.