In this paper, we report a novel coil-less room-temperature resettable magnetic bead manipulation by using thermomagnetic Gd tracks. When comparing to conventional magnetic-track-guided magnetic bead motion, the thermomagnetic Gd tracks (whose Curie temperature is at room temperature) not only can guide the bead motion (as well as the conventional tracks) but also can be reset (demagnetized) in room temperature range without use of any conventional reset coil (i.e., superior than the conventional tracks). The operation and reset principles are described below. When a Gd track is cooled (by a thermoelectric generator, TEG) lower than its Curie temperature (for example: 5 °C), the Gd track becomes ferromagnetic. Furthermore, under a magnetic field, the ferromagnetic Gd track enables the magnetic-track-guided magnetic-bead manipulation. Oppositely, when the Gd track is heated (by the TEG) higher than its Curie temperature (for example: 50 °C), the Gd track becomes paramagnetic. Thus, under the magnetic field, the paramagnetic Gd track cannot attract the bead. This achieves the track resetting/demagnetizing through a coil-less room-temperature approach and thus disables the magnetic-track-guided magnetic bead manipulation. Furthermore, according to above principles, we can sequentially use TEGs to cool and heat different Gd tracks to guide the bead moving across different tracks, and also reset/demagnetize any track anytime during the bead motion through our approach. These results would be important fundamental elements to provide an alternative magnetic-bead-manipulation for biomedical MEMS systems.

在本文中，我们报告了一种使用热磁Gd磁道的新型无线圈室温可重置磁珠操纵装置。与常规磁道引导的磁珠运动相比，热磁Gd磁道（居里温度处于室温）不仅可以引导磁珠运动（与常规磁道一样），而且可以在磁珠中重置（消磁）。室温范围内，无需使用任何常规的复位线圈（即优于常规的磁道）。操作和复位原理如下所述。当Gd轨道（通过热电发电机TEG）冷却到低于其居里温度（例如：5°C）时，Gd轨道变成铁磁的。此外，在磁场下，铁磁Gd轨道可实现磁轨道引导的磁珠操纵。相反，当Gd轨道（通过TEG）加热到高于居里温度（例如：50°C）时，Gd轨道变为顺磁性。因此，在磁场下，顺磁Gd轨道无法吸引磁珠。这通过无线圈的室温方法实现了磁道复位/消磁，因此无法进行磁道引导的磁珠操纵。此外，根据上述原理，我们可以依次使用TEG对不同的Gd轨道进行冷却和加热，以引导磁珠在不同磁道之间移动，并通过我们的方法随时在磁珠运动期间的任何磁道复位/消磁。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。50°C），Gd轨道变为顺磁性。因此，在磁场下，顺磁Gd轨道无法吸引磁珠。这通过无线圈的室温方法实现了磁道复位/消磁，因此无法进行磁道引导的磁珠操纵。此外，根据上述原理，我们可以依次使用TEG对不同的Gd轨道进行冷却和加热，以引导磁珠在不同磁道之间移动，并通过我们的方法随时在磁珠运动期间的任何磁道复位/消磁。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。50°C），Gd轨道变为顺磁性。因此，在磁场下，顺磁Gd轨道无法吸引磁珠。这通过无线圈的室温方法实现了磁道复位/消磁，因此无法进行磁道引导的磁珠操纵。此外，根据上述原理，我们可以依次使用TEG对不同的Gd轨道进行冷却和加热，以引导磁珠在不同磁道之间移动，并通过我们的方法随时在磁珠运动期间的任何磁道复位/消磁。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。这通过无线圈的室温方法实现了磁道复位/消磁，因此无法进行磁道引导的磁珠操纵。此外，根据上述原理，我们可以依次使用TEG对不同的Gd轨道进行冷却和加热，以引导磁珠在不同磁道之间移动，并通过我们的方法随时在磁珠运动期间的任何磁道复位/消磁。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。这通过无线圈的室温方法实现了磁道复位/消磁，因此无法进行磁道引导的磁珠操纵。此外，根据上述原理，我们可以依次使用TEG对不同的Gd轨道进行冷却和加热，以引导磁珠在不同磁道之间移动，并通过我们的方法随时在磁珠运动期间的任何磁道复位/消磁。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。并通过我们的方法在磁珠运动过程中随时重置/消磁任何轨道。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。并通过我们的方法在磁珠运动过程中随时重置/消磁任何轨道。这些结果将是重要的基本要素，为生物医学MEMS系统提供替代的磁珠操纵。