微马达的旋转速度与输入光功率成线性比例,在50 mW时可达560 rpm的最大速度。在15 mW时,转速为150 rpm,可在1.5秒内传输25 µm的微粒。
为了扩展其潜在应用,该团队还成功组装和操控了斑马鱼血管中的红细胞波导。Li指出,“与体外组装红细胞波导相比,由于生物系统内部复杂的生理环境,包括血流和高散射组织,体内组装更为困难。”
该团队在实验中选择斑马鱼进行红细胞波导的体内组装,因为它们的尾巴是光学透明的,因此可以在光学显微镜下观察到它们的血管。
如下图所示,两个980 nm的激光束通过纤维探针聚焦在鱼尾巴的血管上,该纤维探针被放置在鱼的上方,探针尖端距离皮肤表面约10 µm。鱼血管中的红细胞被激光束聚焦,在光梯度力作用下被束缚到一维波导中。
红细胞波导在斑马鱼体内的光学组装示意图。 鱼血管内红细胞波导的光学组装示意图
Li总结道,“我们的实验表明,红细胞波导可以在活体血管中可控组装,并凸显了该技术在体内的潜力。在我们用斑马鱼做过实验之后,下一步我们将尝试在人体内部组装一个生物传感器和微马达。”