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Massively parallel microbubble nano-assembly
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AI
DOI：10.1038/s41467-025-62070-9.png)
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摘要
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微泡因其独特的机械、声学和动力学特性而成为一种重要工具。然而，快速、并行、生物相容且可控地生成微泡仍具挑战性。在此，我们提出一种光电化学方法，结合精确的光学投影与低能量电解，实现定义明确的微泡图案，进而触发组装过程。气泡尺寸可控制在几微米至超过百微米之间，空间精度约为2 μm。所需的最小光强度仅为~0.1 W/cm²，比其他光驱动方法低几个数量级。我们演示了按预设图案组装40 nm纳米晶体、200 nm细胞外囊泡、聚合物纳米球以及活细菌。我们展示了如何形成纳米传感器-细菌细胞阵列，用于代谢物光谱分析和细菌组装的抗生素响应。光导体与电化学技术的结合实现了低能量、低温的气泡生成，有利于大规模、一次性对各类粒子进行生物相容性图案化。该微泡平台具有高度通用性，有望在纳米机器人、纳米制造、高通量生物分析、单细胞组学、生物分离、药物筛选与发现等领域开辟新机遇。尽管微泡在生物医学和材料应用中潜力巨大，但快速、生物相容且并行的微泡生成仍是一项主要挑战。作者介绍了一种低能量、生物相容的光电化学平台，该平台能实现精确、并行的微泡图案化，用于以高空间精度编程组装从纳米尺度到生物材料的各类物质。
期刊
IF:
15.7
论文数:
9.4W
被引数:
91.2W
机构
引用论文
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