韩国大邱厌北科学技术研究院 (DGIST) 的科学家开发出一种新的磁性工程技术,利用先进微影技术在微型磁铁上刻蚀出微小凹槽,简化并改善了细胞和生物载体的操作。这项创新技术可??应用於细胞分析、医疗诊断和晶片实验室等领域,打造出更轻巧、更具成本效益的携带型系统。
传统的细胞分类和操控方法依赖体积庞大且价格昂贵的电磁系统,限制了其在可携式设备中的应用。DGIST 研究团队设计的微型磁铁,其奈米级凹槽可在磁场中产生局部变化。藉由精确控制凹槽的形状,以及磁场的强度和频率,研究人员就能以极高的精度移动和分类细胞,例如同时 trapping、分离和分类多种类型的细胞或颗粒,所有操作都能在一个便携式系统中完成。
研究人员表示:「这项技术可以彻底改变全球医疗保健。它可以极高的精度和效率分离特定的细胞,例如循环肿瘤细胞。由於它比传统方法更快、更实惠、更容易规模化,即使在资源匮乏的环境中也能使用。潜在的应用范围从干细胞研究到早期癌症诊断和客制化治疗。」
为了增强设备的紧凑性和效率,研究团队计划将其与永久磁铁系统整合,特别是霍尔巴赫阵列 (Halbach array)。霍尔巴赫阵列是一种永久磁铁排列方式,透过空间旋转磁化模式排列磁铁,将磁场集中在一侧,同时消除另一侧的磁场,从而产生单侧磁场。
霍尔巴赫阵列聚焦磁场的能力有助於在维持或提高设备性能的同时缩小其体积。这种整合可以实现对单个细胞的精确控制,彻底改变晶片实验室系统和床旁检测 (point-of-care testing)。这些创新可以为医疗保健行业提供快速且易於使用的单细胞分析和诊断工具,将实验室级的准确性带到偏远或资金不足的地区。