新方法精準操控與高效分離納米顆粒

精準操控與高效分離納米顆粒，一直是生物技術領域的關鍵瓶頸。為攻克這一難題，芬蘭奧盧大學科學家開發出一種全新的納米顆粒分離與純化方法，顯著提升了對合成微粒及細胞分泌的納米級囊泡的分離純度。該技術在血液分析、癌癥早期診斷、細胞間通信及納米醫學等領域具有廣闊應用前景。相關成果發表于新一期《分析化學》雜志。

納米尺度是生命活動的重要舞臺，許多生物過程都發生在這一級別。從體液中提取的細胞外囊泡，如同身體的“分子信使”，能反映疾病的早期信號。然而，若無法有效去除雜質，這些珍貴信息便可能被掩蓋。因此，發展一種高效、溫和且可靠的純化手段，對基礎研究與臨床診斷至關重要。

但納米顆粒的分離極具挑戰。當粒徑縮小至數百納米以下時，粒子運動主要受布朗擴散支配，即隨機漂移占主導地位。這會削弱外力對其引導效果，導致傳統分離方法失效。

此次，團隊巧妙融合兩種物理效應：電泳滑移產生的升力與黏彈性流體中的側向遷移力。在電泳滑移中，電場并不直接作用于顆粒，而是驅動周圍液體流動；而黏彈性流體兼具液體流動性與彈性固體特性，可在微通道內產生獨特的橫向推力，這種力在普通水溶液中并不存在。

團隊表示，現有分離技術往往效率低、操作復雜或穩定性差。而新方法僅需常規微通道，即可實現對納米顆粒的高效分選。此前，這類尺寸顆粒的分離依賴極易堵塞的納米通道，且需高壓驅動，難以規模化。相比之下，新技術更快速、精確，且易于放大應用。

實驗表明，新方法將聚苯乙烯標準顆粒的分離純度提升了30%至50%。這類模型顆粒因尺寸均一、形貌可控、表面性質穩定，廣泛用于微流控技術評估。更為重要的是，團隊還將癌細胞分泌囊泡的純度提高了20%以上，在極小尺度上實現了顯著突破。