science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers bedenken een nieuwe, goedkope manier om micronaalden te maken

Sameer Sonkusale met gefabriceerde micronaalden. Zijn onderzoeksgroep is "sterk gemotiveerd door de noodzaak om betaalbare apparaten te maken voor de derde wereld, " hij zei. Krediet:Alonso Nichols

Een injectie krijgen bij de dokter is nooit leuk, maar er is een nieuwe benadering in het verschiet, met behulp van zogenaamde micronaalden, reeksen kleine naalden die medicatie door de huid afleveren zonder pijn te veroorzaken. Maar het maken van micronaalden is duur, waarvoor cleanrooms en dure apparatuur nodig zijn.

Nu heeft een onderzoeksteam van Tufts een methode bedacht om micronaalden te maken zonder cleanrooms, gebruik van gemakkelijk beschikbare materialen en apparatuur. Ze beschreven het proces in een recent artikel in het tijdschrift Microsystemen en nano-engineering .

Sameer Sonkusale, een professor in elektrische en computertechniek die het project leidde, zei dat zijn onderzoeksgroep "sterk gemotiveerd is door de noodzaak om betaalbare apparaten voor de derde wereld te maken." Micronaaldpleisters, die in veel instellingen kan worden gebruikt, passen perfect bij dat doel. "We wilden zien of we ze routinematig en met een goedkope, cleanroom-vrij proces, " hij zei.

Sonkusale en zijn team van twee afgestudeerde studenten en een postdoctoraal onderzoeker bedachten een proces om mallen te maken met behulp van een lasersnijtechniek die de fabricage van micronaalden van verschillende grootte mogelijk zou maken, hij zei.

Met behulp van een kooldioxidelaser, die in veel laboratoria gemakkelijk verkrijgbaar is, ze etsten de microscopisch kleine mallen op platen van veelgebruikt acryl, met behulp van wat zij een "crossover-lijnen laserablatietechniek" noemen. De onderzoekers gebruikten de mallen vervolgens om afbreekbare micronaalden te maken met behulp van goedkoop polyvinylalcoholpolymeer. Aan de basis, elke naald is ongeveer een tiende van de breedte van een mensenhaar; op zijn punt, het is ongeveer een honderdste van de breedte van een haar.

De gefabriceerde micronaalden. Krediet:Alonso Nichols

Om ervoor te zorgen dat de micronaalden correct werken, de onderzoekers deden onderzoek naar geneesmiddelafgifte op een gelatine-hydrogel, die transparant is en vergelijkbaar is met menselijk huidweefsel. De micronaalden werkten zoals gepland. De volgende stap, Sonkusale zei, is om dierstudies te doen naar medicijnafgifte via micronaalden op de huid.

Er zijn verschillende soorten micronaalden:solide, gecoat, en hol, bijvoorbeeld, afhankelijk van de beoogde toepassing. Sonkusale zei dat zijn groep van plan is om aan alle verschillende soorten te werken. "Ze hebben elk unieke toepassingen, " zei hij. "Voor chronische wonden, we zullen solide en met medicijnen gecoate micronaalden hebben. Voor suikerziekte, waar we het toedienen van insuline willen onderzoeken, we gaan holle micronaalden onderzoeken."

Het door hen bedachte proces is eenvoudig op te schalen, en hoewel de mallen elk tot tien keer kunnen worden gebruikt, het zal niet nodig zijn. "Deze zijn zo goedkoop om te maken dat het niet nodig is ze zo vaak opnieuw te gebruiken, "Zei Sonkusale. "Alles wat we nodig hebben is een lasersnijder - en iedereen kan ze afdrukken."