Nanolitro (nL)

Il nanolitro è un’unità di volume pari a un miliardesimo di litro, scritto nL. È un millesimo di microlitro, e un nanolitro d’acqua ha una massa di un microgrammo. È la scala alla quale la manipolazione dei liquidi smette di essere questione di pipette e diventa questione di canali incisi, gocce stampate e impulsi acustici.

La microfluidica è costruita qui. Un laboratorio su chip muove campioni in canali larghi qualche decina di micrometri, sicché il volume dentro un tratto si misura in nanolitri e un’intera analisi può consumare meno di un microlitro. Lavorare a questa scala cambia la fisica oltre alla quantità: la tensione superficiale prevale sulla gravità, i flussi restano ordinati anziché turbolenti, e il mescolamento va progettato invece che dato per scontato.

La reazione a catena della polimerasi digitale mostra che cosa porti questa scala. Un campione si divide in circa ventimila gocce di all’incirca un nanolitro ciascuna, ogni goccia si amplifica separatamente, e il numero di quelle risultate positive dà un conteggio assoluto di molecole bersaglio anziché una misura relativa. Dividere un microlitro in migliaia di scomparti numerabili è possibile solo perché un nanolitro è abbastanza piccolo da contenere una molecola bersaglio oppure nessuna.

Lo screening dei farmaci muove il liquido senza toccarlo. I dosatori acustici usano un impulso sonoro focalizzato per espellere gocce di due nanolitri e mezzo da un pozzetto aperto, senza puntale e quindi senza contaminazione incrociata né rifiuto plastico. Una piastra di screening da millecinquecento pozzetti si riempie di composti diversi in pochi minuti a questo volume.

La stampa e la deposizione a punti lavorano allo stesso ordine. Un punto di microarray contiene fra mezzo nanolitro e cinque, una goccia a getto d’inchiostro è di qualche picolitro, sicché un nanolitro fa diverse centinaia di gocce, e le piattaforme a singola cellula racchiudono cellule isolate in gocce di questa misura perché una cellula di mammifero occupa solo pochi picolitri.

Maneggiare nanolitri in modo affidabile è soprattutto una lotta contro l’evaporazione. Una goccia da un nanolitro esposta all’aria può perderne una frazione misurabile in pochi secondi, sicché i dispositivi a questa scala lavorano sotto olio, in canali sigillati o in recinti a umidità controllata, e quel vincolo plasma gli strumenti più della dosatura stessa.

Un nanolitro equivale a 0,001 microlitri, a 0,000001 millilitri, a 0,001 millimetri cubi o a 1 000 000 di micrometri cubi.

Tabella di conversione del Nanolitro