Les chercheurs ont ensuite étudié le comportement des nanoparticules fluorescentes de différentes tailles dans les gouttelettes en rotation. Parce que la gouttelette tourne, les nanoparticules elles-mêmes ont également été entraînées selon un motif hélicoïdal. Selon leur taille et la fréquence du son, ils ont également été poussés vers le centre de la gouttelette en raison de la force entrante des ondes sonores et de l'hydrodynamique.

Les chercheurs ont découvert qu'en utilisant différentes fréquences, ils pourraient spécifiquement concentrer des particules aussi petites que des dizaines de nanomètres. Ces tailles sont en corrélation avec des molécules biologiquement importantes telles que l'ADN et les exosomes, des nanoparticules biologiques libérées par tous les types de cellules du corps et censées jouer un rôle important dans la communication de cellule à cellule et la transmission de maladies.

Mais ils étaient toujours confrontés à un autre problème. Alors que des nanoparticules de taille unique affluaient au centre de la gouttelette, des nanoparticules d'autres tailles volaient encore au hasard, rendant difficile l'accès à la prime concentrée.

Leur solution ? Une deuxième goutte en rotation.

"Nous avons mis en place deux gouttelettes de tailles différentes l'une à côté de l'autre pour qu'elles tournent à des vitesses différentes, " dit Gu. " En les connectant avec un petit canal, toutes les nanoparticules qui ne se concentrent pas dans la première finissent par filer et se retrouvent piégées dans la seconde."

Pour montrer davantage à quel point leur système centrifuge à double goutte pourrait être utile, les chercheurs ont montré qu'il pouvait séparer avec succès des sous-populations d'exosomes d'un échantillon. Et contrairement aux méthodes de centrifugation courantes qui nécessitent une grande quantité d'échantillons et peuvent prendre toute la nuit pour fonctionner, leur solution ne nécessitait qu'un volume d'échantillon beaucoup plus petit, par exemple cinq microlitres, et moins d'une minute.

« Nous envisageons ce travail en simplifiant et en accélérant le traitement des échantillons, détection et réactions des réactifs dans diverses applications telles que les diagnostics au point de service, bio-essais et biopsies liquides, " dit Gu.

"La capacité de séparer et d'enrichir les sous-populations d'exosomes et d'autres nanoparticules biologiques est extrêmement importante." ajouta Huang. "Par exemple, alors que la récente découverte de sous-populations d'exosomes a enthousiasmé les biologistes et les chercheurs en raison de leur potentiel à révolutionner le domaine du diagnostic non invasif, les sous-populations d'exosomes n'ont pas encore été utilisées en milieu clinique. Ceci est largement dû aux difficultés associées à la séparation des sous-populations d'exosomes en raison de leur petite taille. Notre approche offre un moyen simple, approche automatisée pour séparer les sous-populations d'exosomes de manière rapide et biocompatible. Par conséquent, nous pensons qu'il est essentiel de débloquer l'utilité clinique des sous-populations d'exosomes."