一種利用聲波在微流控器件中旋轉單個顆粒、細胞、微生物的方法，使得研究人員憑借一臺手機即可獲取其3D（三維）圖像。

聲波可以沿著X、Y、Z軸移動并定位生物標本，美國賓西法尼亞州立大學（Penn State）的研究人員首次利用聲波輕輕地、安全地轉動樣品，這在單細胞分析、藥物研發(fā)、生物研究領域是一項關鍵能力。

發(fā)表在《自然通訊》上的研究工作由工程科學與力學教授暨生物工程學Huck特聘講座教授Tony Jun Huang領導。Huang和他的團隊創(chuàng)造了一種聲流控旋轉操作（acoustofluidic rotational manipulation, ARM）方法，可在微流控器件中產(chǎn)生一系列微小空腔（氣泡）。聲波換能器類似于超聲成像傳感器，能夠在流體中形成聲波，使得氣泡產(chǎn)生振動，從而在流動的液體內(nèi)部產(chǎn)生可調(diào)諧的微漩渦，方便研究人員以任意方向或預設轉速進行樣品轉動操作。

聲流控旋轉操作器件的設計和操作。(a)實驗裝置示意圖。生成聲波的壓電傳感器放置于接近微流體通道的地方。聲波驅(qū)動空氣中的微小氣泡進入側壁微腔。(b)光學影像展現(xiàn)了多個振動微小氣泡捕獲L4中期階段的秀麗隱桿線蟲（C. elegans）的場景。比例尺=100微米。

為了證實該微流控器件的性能，研究人員旋轉了秀麗隱桿線蟲（一種通常用于生物學研究的1毫米長模型生物）。他們還在通過聲流控旋轉宮頸癌癌細胞并進行成像。

“我們的方法是一個有價值的平臺，可對單細胞水平的旋轉影響進行成像和研究。”工程科學與力學研究生暨論文共同作者Adem Ozceki說到，“更重要的是，隨著研究人員逐漸具備并行旋轉大量細胞的能力，我們將能展開高通量單細胞研究?！?/p>

除了適用于大部分生物和物理科學調(diào)查，聲流控旋轉技術在宮頸癌細胞領域也展現(xiàn)出杰出的生物適應性，99.2%的細胞經(jīng)過聲流控旋轉操作后依舊能夠存活。

《使用聲波對單細胞和微生物進行旋轉操作（Rotational manipulation of single cells and organisms using acoustic waves）》也需要感謝美國賓西法尼亞州立大學的前團隊成員：Daniel Ahmed博士和研究生Nagagireesh Bojanala、Nitesh Nama、Awani Upadhyay、Yuchao Chen和Wendy Hanna-Rose，以及部分生物化學與分子生物學領域的專家。

美國國家衛(wèi)生研究院、美國國家科學基金、納米科學中心、賓西法尼亞州立大學國家科學基金會材料研究科學與工程中心也對此項研究工作給予了支持。部分工作在賓西法尼亞州立大學材料研究所的納米制備實驗室內(nèi)進行。