Een eenvoudige drukpomp, gemaakt van ballonnen en nylonkousen, zal meer mensen op meer plaatsen de mogelijkheid geven om te testen op waterverontreinigingen en bloedmonsters te analyseren.

Het ingenieuze apparaat, onthuld in het tijdschrift Lab on a Chip, kost slechts $ 2 om te maken, maar werkt bijna net zo goed als zijn dure en omslachtige laboratoriumtegenhangers, zonder de noodzaak van een hightech laboratorium.

Het maken en testen van de DIY-pomp was een samenwerking tussen onderzoekers van RMIT en het Walter en Eliza Hall Institute. Samen hebben ze de pomp ontworpen en de levensvatbaarheid ervan aangetoond in tests om aquatische parasieten en kankercellen op te sporen, en studie van vaatziekten.

Een broodnodige veldtool

Pompen worden gebruikt om biologische monsters door microfluïdische apparaten te laten stromen, waardoor de inhoud ervan met een microscoop kan worden geïdentificeerd.

Parasitoloog Associate Professor Aaron Jex van het Walter en Eliza Hall Institute is een vooraanstaand onderzoeker op het gebied van wereldwijde waterkwaliteit en volksgezondheidsinterventies, en was co-auteur van het onderzoek.

Hij zei dat de opwindende innovatie zou kunnen leiden tot de mogelijkheid om patiënten te testen en diagnosticeren op infectieuze pathogenen en aquatische micro-organismen op het punt van zorg.

"Parasitaire micro-organismen hebben een grote impact in verarmde gemeenschappen in tropische en subtropische gebieden wereldwijd, maar ook in ontwikkelde landen, waaronder Australië, ' zei universitair hoofddocent Jex.

"Er is dringend behoefte aan veldgebaseerde, goedkope diagnostische hulpmiddelen die werken in uitdagende, soms afgelegen en vaak complexe omgevingen, heel anders dan een ongerept laboratorium.

"Hoe simpel het er ook uitziet, dit apparaat past heel goed bij die behoeften en kan een grote impact hebben."

Verrassende inspiratie

RMIT-ingenieur en hoofdauteur Dr. Peter Thurgood zei dat het team inspiratie haalde voor de eenvoudige uitvinding van voetballen, die een grote druk kunnen uitoefenen wanneer ze worden versterkt.

"We zijn begonnen met basis latex ballonnen, realiseerde zich toen dat gewone kousen gemaakt van nylon en elasthaan een perfecte match zouden kunnen zijn om ze te versterken, waardoor ze een aanzienlijk hogere druk kunnen vasthouden en als pompen kunnen functioneren, ' zei dokter Thurgood.

"Door simpelweg drie lagen kousen om de latexballon te wikkelen, konden we de interne druk met een factor 10 verhogen - genoeg om veel water- of bloedanalyses uit te voeren waarvoor normaal grote, dure pompen."

Veelbelovende toepassingen

De ballonpomp is getest als een point-of-care diagnostisch apparaat voor de detectie van zeer lage concentraties van doelkankercellen in vloeibare monsters, en werk gevonden.

RMIT-bioloog en co-auteur Dr. Sara Baratchi zei dat het ook veelbelovende toepassingen had voor vroege diagnose van ziekte, thuis of in de praktijk van de dokter.

"De hydrodynamische kracht van vloeistof geproduceerd door de versterkte ballon was voldoende om cellen te isoleren voor studie, wat echt geweldig was voor een pomp van $ 2, ' zei Dr. Baratchi.

RMIT-ingenieur en projectleider Dr. Khashayar Khoshmanesh zei dat de meer wijdverbreide toepassing van microfluïdica werd beperkt door de kosten en de grootte van de apparatuur.

"Door geavanceerde microfluïdische apparaten opnieuw te ontwerpen in vereenvoudigde, we hun bereik en toepassingen kunnen maximaliseren, ' zei Dr. Khoshmanesh.

Experimenten toonden aan dat de versterkte ballonpomp kan worden gebruikt om microfluïdische apparaten enkele uren te laten werken zonder een significant drukverlies. De pomp past ook gemakkelijk in een couveuse en kan een nacht blijven staan.