NASA最近開發了一項新技術，利用納米結構電極陣列和非恒定電場來感知特定物種粒子的存在。樣品制備是生物重要生物體檢測的關鍵功能之一。它涉及從干擾物基質中控制分離、濃縮和/或操作所需粒子。這項新技術利用非均勻、非恒定電場中的介電電泳（DEP）效應，由位于基底表面的間隔納米結構陣列（NSs）產生，以控制顆粒分離。本發明的目的是促進所選粒子（例如生物物種，例如大腸桿菌、沙門氏菌和炭疽菌，以及非生物材料，例如納米和微粒子、量子點、納米線、納米管和其他無機粒子）在基底附近的累積/濃縮。它還提供一種傳感器，檢測通道液體或流體中是否存在選定種類的粒子。

 

 

優點

多種物種的檢測

 

用于有機或無機物種

 

低壓運行

 

小型芯片實驗室

 

選擇性好

 

不需要帶電物質

 

可用于高速微流

 

提供更大的電場強度梯度。

 

分析自動化

 

實時監控

 

應用領域

醫學

 

納米技術

 

生物醫學

 

分析儀器

 

研究與化學實驗室

 

環境監測

 

 

在與液體或流體流動方向垂直的方向上具有非零梯度的、均方根強度為2rms的時變電場e由在暴露電極尖端附近具有非常高幅度梯度的納米結構電極陣列產生。如果介質和所選粒子具有基本不同的介電常數，介電力會導致所選粒子積聚在電極尖端附近。絕緣材料包圍大多數納米結構電極，并且絕緣材料表面的區域被功能化以促進所選粒子種類附著到表面。在功能化表面處測量電性能值z（meas），并與參考值z（ref）進行比較，以確定所選物種粒子是否附著到功能化表面。這種創新的一個優點是，納米結構電極陣列可以提供比傳統微電極陣列提供的相應梯度大一個或多個數量級的電場強度梯度由于高強度的場梯度，納米結構濃縮器可以捕獲高速微流控流動中的顆粒。這對于必須在幾分鐘內完成整個分析的應用程序非常重要。