Учёные используют эффект «звуковой волны» для левитации растворов в процессе приготовление лекарств

Фокусы и магия тут ни при чём: учёным из Национальной лаборатории в Аргонне при Министерстве энергетики США удалось разработать технологию левитации отдельных капель раствора, содержащих различные фармацевтические препараты, с помощью направленных звуковых волн.
Если рассматривать лекарства с точки зрения молекулярной химии, то все их можно разделить на две большие группы: на вещества с кристаллической и с некристаллической природой. Последние хорошо растворимы, и, как следствие, обладают большей биодоступностью и эффективнее аналогов, имеющих кристаллическую природу: для достижения того же клинического эффекта требуется меньшее количество лекарства. В свою очередь, уменьшение дозировки лекарственных средств позволяет уменьшить вероятность развития осложнений и побочных эффектов.

В настоящее время, однако, большая часть лекарств, представленных на рынке, имеет кристаллическую природу. Связано это с тем, что кристаллическая решётка энергетически более выгодна, и учёным далеко не всегда удаётся её разрушить. Особенно сложно приходится при выпаривании лекарств: при контакте с какой-либо твёрдой поверхностью пары лекарства стремятся приобрести кристаллическую форму.

Решить эту проблему можно, исключив контакт лекарств с твёрдыми поверхностями при выпаривании. Именно для этого учёные и приспособили «акустический левитатор» — прибор, изначально разработанный по заказу NASA для симуляции условий микрогравитации. Левитатор представляет собой два миниатюрных динамика (верхний и нижний), генерирующих звуковые волны с частотой порядка 22 кГц. Манипулируя расстоянием между динамиками, можно добиться полной интерференции звуковых волн и получить явление под названием «стоячая волна». В определённых точках стоячей волны, так называемых узлах, акустическое давление звуковых волн уравновешивает гравитационное притяжение, и небольшие объекты могут в прямом смысле слова левитировать. Качество получающегося продукта непрерывно контролируется с помощью рентгеновского микроскопа.

Количество вещества, которое может находиться в узлах, невелико, и производительность прибора довольно низка. Учёные предполагают использовать данный прибор в качестве исследовательского инструмента для выяснения оптимальных условий для приготовления лекарств с некристаллической структурой.

По материалам www.sciencedaily.com.
Добавить комментарий