Ljud innehåller energi som kan utöva krafter på mikroskopiska objekt, såsom blodceller och biologiska nanopartiklar. Min forskargrupp studerar fysiken för ultraljudsvågor som interagerar med vätskor och små partiklar. Vi har upptäckt flera fenomen som rör hur ljud samverkar med vätskor och celler.

Nyligen introducerade vi, och fortsätter att utforska, konceptet termoakustisk strömning, där ultraljud driver snabba, lokaliserade flöden i en vätska som värms upp av en laser. Detta kan användas för att kontrollera position och rotation hos små objekt, såsom celler, under ett mikroskop i mikrokammare.

Vi undersöker också om olika typer av celler har specifika ljudegenskaper som gör att det går att särskilja dem från andra celler. Exempelvis har vi observerat att celler i blod kan organiseras på ett förutsägbart sätt när de packas tätt tillsammans i ett ljudfält. Det beror på att de röda blodcellerna har ljudegenskaper som skiljer sig från exempelvis vita blodceller. Detta kan användas för att få tillgång till sällsynta men viktiga celler direkt ur blod.

I samarbete med biologer och biomedicinska forskare utvecklar vi instrument för att separera celler och nanopartiklar från komplexa biologiska vätskor med hjälp av ultraljud.