Dankzij een rapid prototyping-methode zouden miniatuurapparaten voor het detecteren van biologische moleculen sneller kunnen worden ontwikkeld.

Apparaten die biologische moleculen detecteren en meten die belangrijk zijn voor de gezondheidszorg, zoals het opsporen van ziekten in bloedmonsters, vertrouwen op elektroden om hun taken uit te voeren.

Er worden nieuwe generaties van deze apparaten gemaakt die moleculen manipuleren of werken met kleinere concentraties moleculen, bijvoorbeeld het opsporen van zeldzame kankercellen in bloedmonsters.

Deze vereisen ingewikkelde patronen van minuscule elektroden. Het juiste patroon krijgen is de sleutel, maar het bouwen van prototypes van verschillende elektrodeontwerpen kan duur en tijdrovend zijn, vereisen vaak specialistische apparatuur en expertise.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Imperial College London, hebben een methode ontwikkeld waarmee ingewikkelde elektrodepatronen kunnen worden afgedrukt in gemeenschapslaboratoria en hackspaces tegen een fractie van de tijd en kosten. De details van hun methode zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

democratisering van de wetenschap

Hoofdonderzoeker Dr. Ali Salehi-Reyhani, van de afdeling scheikunde van Imperial, zei:"Met onze methode kunnen onderzoekers en startups gemakkelijker analytische apparaten ontwerpen en ontwikkelen, zelfs als ze elektronica nodig hebben die niet van de plank kan worden gekocht.

"Community hackspaces zijn geweldig voor het democratiseren van wetenschap, waardoor meer mensen nieuwe technologische oplossingen kunnen uitproberen. We hopen dat deze methode bio-elektronica zal laten profiteren van dat ecosysteem van hackers die hands-on zijn met problemen en oplossingen in de gezondheidszorg."

Met deze methode kunnen onderzoekers elektrodepatronen op computers ontwerpen voordat ze worden afgedrukt met een lasersnijprinter. De holtes worden vervolgens gevuld met metaal met behulp van microfluïdische technieken - met behulp van de wetenschap van hoe vloeistoffen door besloten ruimtes bewegen.

Op deze manier, onderzoekers konden verschillende vellen elektroden afdrukken, elk met een iets ander ontwerp, waardoor ze snel achter elkaar kunnen worden getest om het beste ontwerp te vinden. Eerder, ontwerpen moesten misschien worden weggestuurd om te worden vervaardigd, weken of zelfs maanden nodig hebben om tot het beste ontwerp te komen, maar nu kan het hele proces worden teruggebracht tot een kwestie van dagen.

Cellen manipuleren en analyseren

Het team van fabriCELL, een expertisecentrum in kunstmatige celwetenschap gerund door Imperial College London en King's College London, gebruiken de techniek nu om prototypen te maken van apparaten voor het manipuleren en analyseren van cellen.

Ze zeggen dat de techniek kan worden gebruikt om de ontwikkeling van flexibele draagbare apparaten te versnellen, zoals huidpleisters die gezondheidssignalen en apparaten bewaken, en apparaten die kunnen worden gebruikt in ziekenhuizen of huisartsenpraktijken, zoals degenen die snel onderscheid kunnen maken tussen virale en bacteriële infecties met slechts een druppel bloed.