Cualquiera que haya trabajado en un laboratorio los ha visto:agitadores magnéticos que rotan barras de agitación magnéticas en líquidos para mezclarlos. Las barras de agitación vienen en muchas formas diferentes, ahora incluidas las de tamaño nanométrico. En el diario Angewandte Chemie , Investigadores de Singapur ahora han introducido cadenas hechas de partículas de óxido de hierro de 40 nm que actúan como las barras de agitación magnéticas más pequeñas del mundo. agitando eficazmente gotas de emulsión del tamaño de un picolitro con un agitador magnético comercial.
La agitación eficaz es esencial en los experimentos químicos y biológicos. Esto generalmente se logra con agitadores magnéticos y barras de agitación. Sin embargo, esto no funciona en los diminutos canales y gotitas que se utilizan en aplicaciones de laboratorio en un chip y para experimentos a escala de microlitros en las biociencias. Las barras de agitación económicas que son lo suficientemente pequeñas pero que aún pueden absorber la energía magnética externa y traducirla de manera eficiente para agitar volúmenes diminutos ocupan un lugar destacado en la lista de deseos.
El problema radica en el pequeño tamaño de las barras de agitación del tamaño de un micrómetro anteriores:son demasiado grandes para permanecer suspendidas porque son arrastradas hacia el fondo del recipiente tanto por la gravedad como por la atracción magnética. Al mismo tiempo, son demasiado pequeños para remover completamente la solución cuando están en el fondo, que funciona para barras de agitación macroscópicas. La mayor parte del líquido permanece sin mezclar.
Un equipo dirigido por Hongyu Chen en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur ahora ha encontrado una solución a este problema:diminutas varillas recubiertas de dióxido de silicio hechas de nanopartículas de óxido de hierro alineadas. Incluso son fáciles de hacer. Las partículas magnéticas de óxido de hierro con diámetros de 40 nm se estabilizan con ácido oleico, modificado con ácido cítrico para hacerlos solubles en agua, y dispersado en una mezcla de agua / propanol. Después de la adición de un compuesto organosilícico y amoníaco, el recipiente de reacción simplemente se deja reposar cerca de un imán durante la noche. A continuación, las barras de agitación pueden recogerse simplemente mediante centrifugación.
El grosor de la capa de silicio se puede controlar, lo que permite la producción de barras de agitación con diámetros que oscilan entre 75 nm y 1,4 µm. Su longitud puede alcanzar hasta 17 µm. Por tanto, las barras son tan pequeñas que quedan suspendidas en solución. La adición de una gran cantidad de barras de agitación asegura que se agite todo el líquido. En el campo magnético de una placa de agitación magnética convencional, las barras de agitación individuales se mueven de forma independiente. Por tanto, es posible mezclar a fondo gotitas de unos pocos picolitros.
Las barras de agitación a nanoescala se pueden quitar fácilmente agregando las gotas encima de un imán fuerte envuelto en una capa de película plástica. El campo magnético empuja gradualmente las barras de agitación hacia el fondo de las gotas, y las gotas se pueden recoger simplemente con una pipeta.
