Vroeggeboorte (PTB) - gedefinieerd als geboorte vóór de 37 ^e zwangerschapsweek - is de belangrijkste complicatie van zwangerschap. Als artsen een eenvoudige, nauwkeurige en goedkope manier om vrouwen te identificeren die risico lopen op de aandoening, ze zouden betere preventiestrategieën kunnen ontwikkelen. Nu hebben onderzoekers een 3D-geprint microchipelektroforese-apparaat gemaakt dat drie serumbiomarkers van PTB gevoelig kan detecteren. Ze rapporteren hun resultaten in het tijdschrift van ACS Analytische scheikunde .

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, PTB treft ongeveer 1 op de 10 zwangerschappen wereldwijd. Premature baby's kunnen complicaties krijgen zoals neurologische, ademhalings- en hartproblemen en, in sommige gevallen, zelfs de dood. Wetenschappers hebben eerder biomarker-peptiden en -eiwitten in maternaal serum geïdentificeerd die PTB na 28 weken zwangerschap vrij nauwkeurig kunnen voorspellen. Echter, bestaande methoden voor het detecteren van de biomarkers zijn omslachtig of niet erg gevoelig. Bij eerder onderzoek is Adam Woolley en collega's gebruikten een 2-D microfluïdisch apparaat om PTB-biomarkers te scheiden door middel van elektroforese. Maar het maken van deze apparaten was traag, foutgevoelig en kostbaar. Het proces vereiste ook een cleanroom, bijtende chemicaliën en hoog opgeleid personeel. Daarom, Woolley's team wilde een 3D-geprint microchip-apparaat ontwikkelen, wat veel eenvoudiger zou zijn, sneller en goedkoper te maken, voor het scheiden en detecteren van fluorescent gelabelde PTB-biomarkers.

De onderzoekers printten hun apparaat op een glasplaatje met behulp van een 3D-printer met een aangepaste hars als inkt. Om de beste scheiding van drie peptide-biomarkers door elektroforese te bereiken, ze hebben het apparaatontwerp geoptimaliseerd, evenals parameters zoals aangelegde spanningen en bufferidentiteit en samenstelling. De 3D-geprinte microchip zou de drie PTB-biomarkers in het picomolaire tot lage nanomolaire bereik kunnen detecteren, vergelijkbaar met hun 2-D microfluïdische apparaat. De onderzoekers merken op dat hoewel deze detectielimieten nog steeds hoger zijn dan de PTB-risiconiveaus voor de biomarkers, ze zouden de gevoeligheid kunnen verhogen door een component aan het apparaat toe te voegen dat de peptiden concentreert.