Nanoliter (nL)

De nanoliter is een inhoudsmaat gelijk aan een miljardste liter, geschreven nL. Hij is een duizendste microliter, en een nanoliter water heeft een massa van één microgram. Het is de schaal waarop het omgaan met vloeistof ophoudt een zaak van pipetten te zijn en een zaak wordt van vervaardigde kanalen, gedrukte druppels en akoestische pulsen.

De microfluïdica is hier gebouwd. Een laboratorium op een chip voert monsters door kanalen van enkele tientallen micrometers breed, zodat het volume in één segment in nanoliters wordt gemeten en een hele analyse minder dan een microliter kan verbruiken. Werken op deze schaal verandert de natuurkunde evenzeer als de hoeveelheid: de oppervlaktespanning overheerst de zwaartekracht, stromingen blijven ordelijk in plaats van turbulent, en mengen moet worden ontworpen in plaats van verondersteld.

De digitale polymerasekettingreactie laat zien wat de schaal oplevert. Een monster wordt verdeeld in ongeveer twintigduizend druppels van ruwweg één nanoliter elk, elke druppel wordt afzonderlijk vermeerderd, en het aantal dat positief uitvalt geeft een absolute telling van doelmoleculen in plaats van een betrekkelijke meting. Eén microliter in duizenden telbare kamertjes verdelen kan alleen omdat een nanoliter klein genoeg is om ofwel één doelmolecuul ofwel geen te bevatten.

Geneesmiddelenonderzoek verplaatst vloeistof zonder haar aan te raken. Akoestische doseerders gebruiken een gebundelde geluidspuls om druppels van tweeënhalve nanoliter uit een open putje te stoten, zonder tip en dus zonder overdracht en zonder kunststofafval. Een screeningplaat met vijftienhonderd putjes kan bij dit volume in enkele minuten met verschillende verbindingen worden gevuld.

Drukken en spotten werken in dezelfde orde. Eén punt op een microarray bevat tussen een halve nanoliter en vijf, een inkjetdruppel is enkele picoliter zodat een nanoliter enkele honderden druppels is, en platforms voor eencellige analyse sluiten afzonderlijke cellen in druppels van deze grootte in, omdat een zoogdiercel maar enkele picoliter beslaat.

Nanoliters betrouwbaar hanteren is grotendeels een strijd tegen de verdamping. Een druppel van één nanoliter die aan lucht wordt blootgesteld, kan in seconden een meetbaar deel van zichzelf verliezen, zodat toestellen op deze schaal onder olie, in gesloten kanalen of in kasten met geregelde vochtigheid werken, en die dwang vormt de instrumenten sterker dan het doseren zelf.

Eén nanoliter is gelijk aan 0,001 microliter, 0,000001 milliliter, 0,001 kubieke millimeter of 1 000 000 kubieke micrometer.

Omrekentabel voor Nanoliter