Ett internationellt team av forskare inklusive en anställd vid I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (MSMU) har utvecklat en anordning för att blanda kemiska och biologiska reaktionsfoder. Teamet lyckades öka blandningseffektiviteten upp till 90 procent. Den nya enheten kommer att användas i biologiska och kemiska experiment. Artikeln publicerades i RSC avancerar tidning.

Små blandningsanordningar används i biologisk och kemisk forskning i samband med experiment. Till exempel, i biologi, sådana blandare används för analys, rening, och syntes av DNA, såväl som för leverans av medicinska läkemedel. Inom kemi är de nödvändiga för att utföra reaktioner.

Det finns två typer av blandningsenheter – aktiva och passiva. I den första gruppen, funktionsprincipen är baserad på användningen av yttre krafter, såsom magnetfält, värme, akustiska fluktuationer, och så vidare, som påskyndar blandningsprocessen. Dock, på grund av komplicerad konstruktion, de har minskad tillförlitlighet och livslängd. Därför, den andra typen av blandningsanordning, använder bara energin av flödesrörelse, anses mer prospektiv. Passiva blandare skapar ett turbulent flöde - vätskeflödet som får den att utbyta substans mellan sina lager. Effektiviteten av denna metod beror direkt på en mixers geometri. I regel, den består av en eller flera metallplattor placerade efter varandra i ett litet rör. Varje platta har ett stort antal hål i olika former och storlekar. De styr vätskeflödena och säkerställer deras effektiva blandning.

Ett team av forskare från Iran, Australien och Ryssland använde befintliga matematiska modeller för vätskeblandning och utvecklade fem varianter av passiva blandare. Var och en har sin egen unika geometri och blandningsegenskaper. Efter det, forskarna kombinerade dem till en hybrid mikroblandare.

Den nya blandningsanordningen består av sex på varandra följande metallplattor med hål i olika former. Genom att ändra kombinationerna av element, forskarna skapade en mikroblandare som säkerställer nästan 100 procent blandning av två vätskor med låg viskositet och 90 procent med hög viskositet.

"Mikroblandare kan användas inom medicinska, kemisk, och biologisk forskning. Vi har skapat en hybrid mikroblandare och jämfört den med andra blandningsenheter genom blandningseffektivitet. Vår enhet visade sig vara användbar för ett brett utbud av biologiska studier. Den föreslagna mikroblandaren har olika konstruktionselement som hjälpte oss att kombinera blandningsmetoderna. Den säkerställer hög processeffektivitet och är utformad för att ersätta befintliga modeller av passiva mikroblandare, sade Majid Warkiani, en medförfattare till arbetet och en forskarassistent vid laboratoriet för nanotheranostics vid MSMU och Institutet för biomedicinska material och anordningar, University of Technology Sydney.