Forschende aus dem SNI-Netzwerk haben kürzlich veröffentlicht, wie sie akustische Pinzetten – Geräte, die winzige Objekte mit Hilfe von Schallwellen ohne festen Kontakt manipulieren – auf effizientere und nachhaltigere Weise einsetzen können. Statt eines einzigen Chips verwendeten die Forschenden eine Kombination aus einem wiederverwendbaren Schallchip mit einem mikrofluidischen Einwegchip. Dadurch konnten sie die Experimente kostengünstiger und mit einer geringeren Häufigkeit von Kontaminationen zwischen den Experimenten durchführen.

Das Team vom Paul Scherrer Institut (PSI) und Biozentrum der Universität Basel erzeugte durch die sorgfältige Abstimmung der Schallfrequenzen starke Druckwellen (bis zu 2,1 MPa), mit denen sich lebende Zellen erfolgreich bewegen und komprimieren liessen. «Dies funktionierte sowohl mit schnell schwimmenden Zellen wie des Einzellers Tetrahymena als auch mit menschlichen Zellen. „Wir haben auch untersucht, wie sich menschliche Zellen unter akustischen Kräften verformen – was uns helfen könnte, die Zellmechanik besser zu verstehen“, erklärt der Erstautor und ehemalige SNI-Doktorand Dr. Shichao Jia. 

Diese neue Plattform besitzt grosses Potenzial für die Untersuchung weicher Materialien und biologischer Proben – und das mit der Kraft des Schalls.

Die Arbeit wurde zu weiten Teilen als Doktorarbeit im Rahmen der SNI-Doktorandenschule durchgeführt und von Dr. Soichiro Tsujino (PSI) und Argovia-Professor Dr. Roderick Lim (Biozentrum, Universität Basel) betreut. Die Forschenden veröffentlichen die Ergebnisse kürzlich in der Wissenschaftszeitschrift IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control.

Originalpublikation:
S. Jia, H. Guo, R. Y. H. Lim and S. Tsujino
Surface-Acoustic-Wave-Driven Acoustic Tweezing in a Silicon Microfluidic Chip
IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 72, no. 8, pp. 1005-1014, August. 2025
doi: 10.1109/TUFFC.2025.3581642

Weitere Informationen:
S. Tsujino, Laboratory for Multiscale Bioimaging, Ultrasound Mechanobiology
Research group Prof. R. Lim