Специалисты из Университета Дьюка и Рочестерского университета (оба — США) создали наночастицы особого типа, передвижениями которых можно управлять с высокой точностью.

Продемонстрированные частицы представляют собой сферы, на некоторую (небольшую) часть поверхности которых нанесен магнитный материал. Подобные конструкции, получившие название «частиц Януса», создавались и раньше, однако наносимое покрытие занимало ровно половину площади их поверхности. «Частицы Януса» позволяют экспериментаторам контролировать их перемещения и ориентацию с помощью оптического пинцета и внешних магнитных полей. При этом покрытие из магнитного материала, которое обеспечивало управление вращением, одновременно снижало возможности оптического манипулирования движением частиц.

«Созданная нами частица, около четверти поверхности которой покрыто кобальтом, решает эту проблему», — говорит один из авторов работы Рэндал Эрб (Randall Erb). В своих опытах ученые, используя оптические ловушки, перемещали частицы по трем возможным направлениям, ограничив их вращение вокруг одной из осей. Затем с помощью магнитных полей они реализовали управление вращением вокруг двух оставшихся осей, охватив, таким образом, шесть степеней свободы. «В предыдущих экспериментах специалисты работали лишь с четырьмя степенями свободы», — отмечает Натан Дженнес (Nathan Jenness), другой участник исследования.

«Контролируя перемещения таких частиц, мы можем определять механические свойства биомолекул, в том числе ДНК, — заключает третий автор работы Бенджамин Йеллен (Benjamin Yellen). — Возможно, у нас даже появится возможность управлять передвижениями отдельных клеток, к мембранам которых будут прикреплены «частицы Януса».