Stel je een goedkope, wegwerpapparaat voor ademanalyse dat een persoon met cystische fibrose thuis samen met een smartphone zou kunnen gebruiken om een ​​longinfectie onmiddellijk op te sporen, net zoals het apparaat dat de politie gebruikt om het alcoholpromillage van een bestuurder te meten.

Tijdige kennis van een longinfectie zou mensen met CF of andere inflammatoire aandoeningen van de luchtwegen in staat stellen onmiddellijke behandeling te zoeken en daarmee levensverkortende permanente schade aan hun toch al kwetsbare luchtwegen te voorkomen.

Dankzij een subsidie ​​van bijna $ 1,3 miljoen van de National Science Foundation, Ingenieurs van UC Irvine kunnen doorgaan met het ontwikkelen van dit type nanotechnologie-apparaat - en mogelijk vele andere - met behulp van een grootschaliger productieproces.

Materiaalwetenschapper Regina Ragan en elektrotechnisch ingenieur Filippo Capolino hebben een nano-optische sensor gemaakt die sporen van infectie kan detecteren in een klein stukje adem. Ze hebben de sensor in het laboratorium gemaakt, maar zouden hem graag commercieel beschikbaar zien komen. Naast het diagnosticeren van medische aandoeningen, het apparaat kan worden aangepast om de omgevingsomstandigheden te bewaken, bijvoorbeeld het identificeren van schadelijke stoffen in de lucht die worden geproduceerd door praktijken in de auto- of chemische industrie.

Nanotechnologieën zoals deze sensor zijn afhankelijk van extreem kleine, bouwstenen op nanometerschaal. Een nanometer is ongeveer 100, 000 keer kleiner dan de breedte van een mensenhaar. Fabriceren op deze kleine schaal brengt enorme uitdagingen met zich mee, aangezien de meeste van de huidige methoden die een hoge mate van precisie bereiken, te duur en te traag zijn om levensvatbaar te zijn voor productie.

"Met steun van de NSF en input van de industrie, ons doel is om fabricageprocessen op nanoschaal te helpen het laboratorium te verlaten - waar ze zijn beperkt - en bruikbaar te worden in wijdverbreide commerciële toepassingen, " zei Ragan, universitair hoofddocent chemische technologie en materiaalkunde en hoofdonderzoeker van het project.

Deze beurs benadrukt de kracht van onze faculteit in zowel nanowetenschappen als geavanceerde productie, " zei Gregory Washington, decaan van de Henry Samueli School of Engineering. "De Samueli School staat klaar om vooruit te gaan als een kracht in dit gebied."