频率啁啾驱动的手性磁性微机器人用于异质介质中的粘度成像：从模型流体到活细胞

《ACS Nano》：Frequency-Chirped Actuation of Chiral Magnetic Microbots for Viscosity Mapping in Heterogenous Media: From Model Fluids to Living Cells

微尺度复杂介质粘度通过手性磁微机器人实现高灵敏度非侵入性测量，频率调谐驱动结合双自由度观测突破运动受限条件限制，成功在细胞质等异质 crowded 环境构建空间粘度分布图。

　　

在微观尺度上快速、精确且定位地测量复杂异质环境的机械参数可以影响多个科学领域。这是一个具有挑战性的技术难题，因为测量方案需要同时具备高灵敏度和高速度，以便获得与探针尺寸相当的空间分辨率下的有效测量结果。正如我们在本文中所展示的，使用频率啁啾的外部驱动装置和手性磁性微机器人可以实现微米级的空间分辨率，其灵敏度优于几皮帕（pPa）/（Hz）$\sqrt{Hz}。通过同时观测两个自由度，即使在微机器人的运动受到严重限制的情况下，也能测量出局部粘度。我们证明了这种测量技术适用于模型系统，并能够在生物学上重要的、本质上具有异质性和拥挤的介质（如细胞质）中绘制出粘度分布图。本文介绍的技术确立了手性微机器人作为下一代主动式机械测量工具的地位，特别适合用于探测自然界中普遍存在的拥挤和异质环境。$