science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers maken flexibel glas voor kleine medische apparaten

Een afgestudeerde student aan de BYU houdt een schijf met microchips omhoog met flexibele glasmembranen. Krediet:Jaren Wilkey/BYU Foto

Onderzoekers van de Brigham Young University hebben nieuwe glastechnologie ontwikkeld die een nieuw niveau van flexibiliteit kan toevoegen aan de microscopische wereld van medische hulpmiddelen.

Onder leiding van professor elektrotechniek Aaron Hawkins, de onderzoekers hebben een manier gevonden om het normaal brosse materiaal van glas te laten buigen en buigen. Het onderzoek opent de mogelijkheid om een ​​nieuwe familie van lab-on-a-chip-apparaten te creëren op basis van buigend glas.

"Als je de bewegingen op nanoschaal houdt, glas kan nog steeds in vorm klikken, " zei Hawkins. "We hebben glasmembranen gemaakt die op en neer kunnen bewegen en buigen. Het zijn de eerste bouwstenen van een geheel nieuw sanitairsysteem dat zeer kleine hoeveelheden vloeistof kan verplaatsen."

Terwijl de huidige lab-on-a-chip membraanapparaten effectief functioneren op microschaal, onderzoek van Hawkins, onlangs gepubliceerd in Technische Natuurkunde Brieven , zal even effectief werken op nanoschaal mogelijk maken. Chemici en biologen zouden de apparaten op nanoschaal kunnen gebruiken om te bewegen, vangen en analyseren van zeer kleine biologische deeltjes zoals eiwitten, virussen en DNA.

Dus waarom werken met glas? Volgens hoofdonderzoeksauteur en BYU Ph.D. leerling John Stout, glas heeft een aantal geweldige voordelen:het is stijf en solide en geen materiaal waarop dingen reageren, het is gemakkelijk schoon te maken, en het is niet giftig.

Een afgestudeerde BYU-student werkt aan een klein apparaatje met flexibele glasmembranen. Krediet:Jaren Wilkey/BYU Foto

"Glas is schoon voor gevoelige soorten monsters, zoals bloedmonsters, "Zei Stout. "Door met dit glazen apparaat te werken, kunnen we naar deeltjes van elke grootte en op elk willekeurig bereik kijken. Het stelt ons ook in staat om de deeltjes in het monster te analyseren zonder ze te wijzigen."

De onderzoekers denken dat hun apparaat ook kan betekenen dat ze succesvolle tests uitvoeren met veel kleinere hoeveelheden van een stof. In plaats van een paar gram nodig te hebben om een ​​bloedtest uit te voeren, het glasmembraanapparaat gemaakt door Hawkins, Stout en co-auteur Taylor Welker zouden slechts een paar druppels bloed nodig hebben.

Hawkins zei dat het apparaat ook een snellere analyse van bloedmonsters mogelijk moet maken:"In plaats van een flesje bloed naar een laboratorium te sturen en het door al die machines en stappen te laten lopen, we maken apparaten die je ter plekke een antwoord kunnen geven."

Er is een toenemende vraag naar draagbare on-site sneltesten in de gezondheidszorg. Veel hiervan wordt gerealiseerd door deze microfluïdische systemen en apparaten, en het BYU-apparaat zou die tests naar een hoger detailniveau kunnen tillen.

"Dit heeft de belofte van een snelle levering van ziektediagnose, cholesterolgehalte testen en virus testen, " zei Hawkins. "Bovendien, het zou helpen in het zorgproces om de juiste behandelmethode voor de patiënt te kennen."