Les dispositifs nanofluidiques offrent des solutions pour étudier les réactions chimiques à l'échelle de la molécule unique
"Les dispositifs nanofluidiques ont le potentiel de devenir un outil expérimental fantastique pour élucider la dynamique des réactions en solution"
Dans une réaction chimique, des molécules de substances différentes se rencontrent pour former de nouvelles molécules en modifiant les liaisons de leurs atomes. Les molécules se heurtent à une distance extrêmement faible - un nanomètre ou moins - et en un temps extrêmement court. Il est donc difficile d'étudier les détails des réactions chimiques à l'échelle moléculaire. La plupart des connaissances expérimentales, utilisées pour expliquer la dynamique des réactions à l'échelle de la molécule, ont été obtenues en étudiant les réactions dans les gaz. Cependant, l'écrasante majorité des réactions chimiques ont lieu dans des liquides, de sorte que l'élucidation de la dynamique des réactions à l'échelle de la molécule unique en solution est un défi important, avec très peu d'outils expérimentaux.
Le moment où deux molécules uniques piégées dans le dispositif nanofluidique entrent en collision, ce qui leur permet de réagir l'une avec l'autre.
Yan Xu, Osaka Metropolitan University
Un dispositif nanofluidique - une plaque de verre de quelques centimètres carrés dans laquelle sont creusés des canaux nanofluidiques de taille nanométrique - fournit un environnement semblable à un tube à essai pour confiner les molécules individuelles. Mais les dispositifs nanofluidiques ont le potentiel d'être utilisés en combinaison avec divers instruments analytiques existants à haute résolution temporelle, pour étudier les réactions extrêmement rapides de molécules uniques.
Les auteurs de la revue, le professeur associé Yan Xu et le docteur Nattapong Chantipmanee de l'école supérieure d'ingénierie de l'université métropolitaine d'Osaka, ont mis au point des principes et des technologies permettant de manipuler librement les nanomatériaux, les biomatériaux et les molécules au niveau de la molécule unique. Les méthodologies couvertes par leur étude font appel à des technologies fondamentales telles que le traitement nanofluidique, l'intégration fonctionnelle et le contrôle et la mesure fluidiques, ouvrant la voie à l'intégration de divers domaines grâce à la nanofluidique. En outre, pour élucider la dynamique de la molécule unique des réactions en solution à l'aide de leurs dispositifs nanofluidiques uniques, ils s'efforcent de résoudre des problèmes tels que la manipulation précise de petites molécules en solution et la mesure de leurs réactions extrêmement rapides, de l'ordre de la nano- à la picoseconde.
Les chercheurs ont publié leur article de synthèse sur la dynamique des réactions à l'échelle d'une seule molécule en solution, dont les dispositifs nanofluidiques sont les pionniers, dans le numéro de janvier 2023 de TrAC Trends in Analytical Chemistry. En tant que pionniers dans ce nouveau domaine, la revue offre une vue d'ensemble, y compris l'avant-garde de la recherche et du développement, les défis futurs, et où ces nouvelles découvertes peuvent mener.
"Les dispositifs nanofluidiques ont le potentiel de devenir un outil expérimental fantastique pour élucider la dynamique des réactions en solution. J'espère que cet article encouragera d'autres chercheurs à rejoindre ce domaine de recherche naissant", a déclaré le professeur Xu.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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