Lichtmachine verplaatst microdeeltjes

Een machine die werkt met geprojecteerd licht, kan cellen en plasticdeeltjes van 0,02 millimeter manipuleren (Nature, 21 juli). De deeltjes volgen het licht als toneelspelers (schijnbaar) een volgspot. De vinding kan leiden tot goedkopere, gevoeligere en snellere diagnostische tests voor bijvoorbeeld kanker, leukemie of malaria.

Het lichtmachientje, gedemonstreerd door onderzoekers in het Californische Berkeley, is gebaseerd op diëlektroforese, het effect dat een lokale scherpe verandering van een elektrisch veld deeltjes aantrekt (of juist afstoot, afhankelijk van het soort deeltjes en de frequentie van het veld). Dit effect wordt al langer gebruikt om cellen en andere kleine deeltjes te manipuleren, meestal met hulp van elektroden. De Amerikanen omzeilden het gebruik van elektroden met een lichtgevoelige halfgeleiderlaag. Deze laag, waarop de deeltjes liggen, geleidt alleen daar waar er licht op valt. Ieder lichtbundeltje schept zo een elektrode. Door het licht van een gewone LED met 786.432 manipuleerbare microspiegeltjes te projecteren, kunnen snel achter elkaar gecompliceerde patronen van elektrodes aangelegd worden.

Met een patroon van tienduizenden donkere stippen op 1,3 vierkante millimeter lieten zich zo kleine plasticbolletjes vangen en verschuiven. Een `machine van licht', compleet met virtuele lopende banden, geleiderails en een sorteerwig, scheidde bolletjes van 10 micrometer en 24 micrometer (een micrometer is een duizendste millimeter).

De machine kan ook menselijke cellen verwerken. Levende cellen worden door het diëlektroforetisch effect aangetrokken, terwijl dode cellen afgestoten worden. Een door de onderzoekers gemaakte video-opname laat zien hoe een patroon van krimpende, ringvormige stippellijnen levende menselijke cellen naar het midden van de ring dirigeert, terwijl de dode cellen door de donkere mazen glippen en op hun plaats blijven.