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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., & Faivre, D. (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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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0008-EE2A-E 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000B-02A2-B
資料種別: 学術論文

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Article.pdf (出版社版), 4MB
ファイルのパーマリンク:
https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0008-EE2C-C
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Article.pdf
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-
OA-Status:
Hybrid
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MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf / [MD5]
技術的なメタデータ:
著作権日付:
-
著作権情報:
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作成者

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

内容説明

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キーワード: collective effects, magnetic steering, nanobots, active matter, magnetic particle imaging, MPI, nanorobotics
 要旨: 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.

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言語: eng - English
 日付: 2021-07-122021
 出版の状態: 出版
 ページ: -
 出版情報: -
 目次: -
 査読: -
 識別子(DOI, ISBNなど): DOI: 10.1021/acsanm.1c00768
BibTex参照ID: doi:10.1021/acsanm.1c00768
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: ACS Applied Nano Materials
  省略形 : ACS Appl. Nano Mater.
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Washington, D.C., USA : American Chemical Society
ページ: - 巻号: 4 (7) 通巻号: - 開始・終了ページ: 6752 - 6759 識別子(ISBN, ISSN, DOIなど): ISSN: 2574-0970