Improving the performance in acoustic trapping
- Reference number
- IPD23-0024
- Project leader
- Van Assche, David
- Start and end dates
- 240201-260131
- Amount granted
- 1 500 000 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Life Science Technology
Summary
Extracellular vesicles are biological particles released by cells found in bodily fluids, such as blood and urine, that has been suggested as carriers of biomarkers in diseases. As only few methods are at hand to isolate and study extracellular vesicles due to their small size (~50 nm to 1000 nm), improved means of bio-nanoparticle isolation are required. Acoustic trapping has been used to capture particles and cells, bacteria, viruses and, more recently, extracellular vesicles. In acoustic trapping, particles are trapped inside a glass capillary by a localized acoustic field while the suspension is flowing over the trapping zone. Acoustic streaming plays a important role for the performance of acoustic trapping. Yet, the understanding of the origin, and factors affecting the acoustic streaming pattern are not well understood. Our main proposition is that if the acoustic streaming flow can be harnessed and tailored, the trap capacity and range of particle sizes can be extended. By bridging basic physics and engineering, we will develop new tools to monitor and control acoustic trapping of extracellular vesicles that will result in implementations suited for large volume production.
Popular science description
Extracellulära vesiklar är biologiska partiklar som frigörs av celler som finns i kroppsvätskor, såsom blod och urin. Dessa anses vara bärare av biomarkörer vid sjukdomar. Eftersom endast ett fåtal metoder finns till hands för att isolera och studera extracellulära vesiklar på grund av deras ringa storlek (~50 nm till 1000 nm), krävs förbättrade metoder för isolering av bio-nanopartiklar. Akustisk infångning har använts för att fånga upp partiklar och celler, bakterier, virus och, på senare tid, extracellulära vesiklar. Vid akustisk infångning fångas partiklar av ett akustiskt fält inuti en glaskapillär medan suspensionen flyter över infångningszonen. Akustisk strömning spelar en viktig roll vid akustisk infångning. Trots det är förståelsen av de faktorer som påverkar den akustiska strömningen tämligen outforskade. Vi föreslår häri att om det akustiska strömmande flödet kan utnyttjas och skräddarsys, kan kapaciteten och partikelstorleksområdet för akustisk infångning utökas. Genom att överbrygga grundläggande fysik och ingenjörskonst kommer vi att utveckla nya verktyg för att övervaka och kontrollera akustisk infångning av extracellulära vesiklar som kommer att resultera i implementeringar som är lämpliga för storskalig produktion.