利用聲波操縱物體-未來的非接觸式醫療技術
科技產業資訊室 (iKnow) - 謝威翔 發表於 2019年1月18日
圖、利用聲波操縱物體-未來的非接觸式醫療技術
聲學鑷子與光學鑷子有類似的能力，光學鑷子是使用雷射來捕獲和傳輸微粒子。然而，當在人體組織內操作時，聲學鑷子具有光學系統沒有的優勢。因為雷射僅能透過透明介質傳播，使其難以用於生物組織內的應用。另一方面，超音波可以安全地和非侵入地穿透生物組織，目前已大量應用於產檢和腎結石治療。聲波的另一個優點是功率效率是光學系統的100,000倍，光學鑷子是一種十分有用的技術，但容易殺死附近的細胞，而聲波只需要更少的能量就能應用出相同的力量，故細胞操作非常適合使用和聲波系統。
超音波的音調過高人類無法聽到，將其音量調大可以產生很小的聲力，研究團隊創造了一個強大的聲場來移動小物體，並使用了一種能夠控制256個小型揚聲器陣列的新演算法，目前已經能夠產生足夠複雜的聲場，以便在目標位置捕獲多個物體。為了證明其他們系統的準確性，研究團隊將2mm大的聚苯乙烯球體連接到一根線上，準備數了個同樣的球體和線，再利用聲學鑷子控制球體所有線縫成一塊織物，該系統可以同時控制多達25個球體的3D運動。
這種超音波十分靈活，能夠在微米尺度上操作，該團隊認為相同的方法可以在大約一年內可以在水中操作粒子。他們希望不久之後，就可以直接應用於生物組織上，最終用於聲學鑷子上將藥物輸送到目標器官。(600字；圖1)
參考資料：
Sound waves levitate multiple objects – future technology for contactless medical procedures. University of Bristol，2018/12/17
Holographic acoustic tweezers. PNAS，2018/12/17
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