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  Selective actuation and tomographic imaging of swarming magnetite nanoparticles

Bente, K., Bakenecker, A. C., von Gladiss, A., Bachmann, F., Cēbers, A., Buzug, T. M., et al. (2021). Selective actuation and tomographic imaging of swarming magnetite nanoparticles. ACS Applied Nano Materials, 4(7), 6752-6759. doi:10.1021/acsanm.1c00768.

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Basisdaten

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Genre: Zeitschriftenartikel

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Article.pdf (Verlagsversion), 4MB
Name:
Article.pdf
Beschreibung:
-
OA-Status:
Hybrid
Sichtbarkeit:
Öffentlich
MIME-Typ / Prüfsumme:
application/pdf / [MD5]
Technische Metadaten:
Copyright Datum:
-
Copyright Info:
-

Externe Referenzen

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Urheber

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 Urheber:
Bente, Klaas1, Autor           
Bakenecker, Anna C., Autor
von Gladiss, Anselm, Autor
Bachmann, Felix1, Autor           
Cēbers, Andrejs, Autor
Buzug, Thorsten M., Autor
Faivre, Damien1, Autor           
Affiliations:
1Damien Faivre, Biomaterialien, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Max Planck Society, ou_1863290              

Inhalt

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Schlagwörter: collective effects, magnetic steering, nanobots, active matter, magnetic particle imaging, MPI, nanorobotics
 Zusammenfassung: Micro- and nanomotors have seen substantial progress in recent years for biomedical applications. However, three grand challenges remain: (i) high velocities to overcome the blood flow, (ii) spatially selective control to enable complex navigation, and (iii) integration of a medical, tomographic real-time imaging method to acquire feedback information. Here, we report the combination of active magnetic matter and a medical imaging technique, namely magnetic particle imaging (MPI), which addresses these needs. We synthesize ~200 nm magnetic nanoparticles and observe a macroscopic, collective effect in a homogeneous magnetic field with a rotating field vector. The nanoparticles form a millimeter-sized cloud and reach speeds of 8 mm s–1. This cloud is imaged and selectively steered with an MPI scanner. Our experimental results are supported by a model that highlights the role of the Mason number, the particle’s volume fraction, and the height of the cloud. The successful introduction of a fast swarm of microscopic units and the spatial selectivity of the technique suggest an effective approach to translate the use of micro- and nanobots into a clinical application.

Details

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Sprache(n): eng - English
 Datum: 2021-07-122021
 Publikationsstatus: Erschienen
 Seiten: -
 Ort, Verlag, Ausgabe: -
 Inhaltsverzeichnis: -
 Art der Begutachtung: -
 Identifikatoren: DOI: 10.1021/acsanm.1c00768
BibTex Citekey: doi:10.1021/acsanm.1c00768
 Art des Abschluß: -

Veranstaltung

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Entscheidung

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Projektinformation

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Quelle 1

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Titel: ACS Applied Nano Materials
  Kurztitel : ACS Appl. Nano Mater.
Genre der Quelle: Zeitschrift
 Urheber:
Affiliations:
Ort, Verlag, Ausgabe: Washington, D.C., USA : American Chemical Society
Seiten: - Band / Heft: 4 (7) Artikelnummer: - Start- / Endseite: 6752 - 6759 Identifikator: ISSN: 2574-0970