Wydrukowane elektrody 3D sprawiają, że urządzenia mikroprzepływowe są tańsze i szybsze do wykonania

"Mieliśmy pojęcie o tym, w jaki sposób moglibyśmy wzorować te elektrody w prosty sposób" - powiedział kierownik działu chemii Imperial College London, Dr Ali Salehi-Reyhani. "Wykorzystuje wzorce kanałów mikroprzepływowych do modelowania na powierzchni, dzięki czemu można uzyskać te skomplikowane projekty, które w przeciwnym razie byłyby niezwykle trudne."

Elektroda znajduje się pomiędzy kanałami urządzenie mikroprzepływowe i materiał biologiczny przepływa nad nim. Dr Salehi-Reyhani i jego zespół zdali sobie sprawę, że mogli zaprojektować elektrodę na komputerze i wydrukować ją 3D.

"Narysujemy coś na PC [komputerze osobistym], pięć minut później masz swój szablon i w pół godziny po tym masz już swoje elektrody ", powiedział doktor Salehi-Reyhani.

Mieli trochę zabawy z tą technologią, jednocześnie testując ją.

" Lubimy IronMana, więc zrobiliśmy wyszukiwarkę obrazów Google i wczytaliśmy ją do Photoshopa i wydrukowaliśmy, "kontynuuje Dr. Salehi-Reyhani.

Konwencjonalne laboratoria na chipie wykorzystują złote elektrody, a podczas gdy drukowany materiał 3D nie był tak przewodzący jak złoto, był wystarczająco przewodzący, aby wykonać swoją pracę, zwłaszcza po pewnych ulepszeniach dokonanych przez naukowców.

"Wystarczy, że wyślesz prąd zmienny, napięcie przemienne, aby zakłócić komórki ", powiedział dr Salehi-Reyhani

Dr. Salehi-Reyhani ma nadzieję, że druk 3D takich rzeczy jak elektrody zdemokratyzuje tworzenie wysoce wyspecjalizowanego sprzętu naukowego, takiego jak urządzenia mikroprzepływowe. Uważa, że ​​społeczność naukowa może czerpać korzyści z wkładu twórcy i społeczności hakerskiej, z jego skłonnością do wymyślania tańszych i szybszych sposobów tworzenia rzeczy, nawet w dziedzinach takich jak nauka i służba zdrowia.

" Dzięki naszej metodzie naukowcy i startupowie mogą łatwiej projektować i rozwijać urządzenia analityczne, nawet jeśli potrzebują elektroniki, której nie można kupić na półce "- powiedział. "Społecznościowe hackspaces są świetne do demokratyzacji nauki, pozwalając większej liczbie osób na wypróbowanie nowych rozwiązań technologicznych. Mamy nadzieję, że ta metoda pozwoli bioelektronice czerpać korzyści z tego ekosystemu hakerów, którzy znajdą praktyczne rozwiązania problemów i rozwiązań w opiece zdrowotnej. "

Naukowcy musieli upewnić się, że materiał z elektrodą drukowaną 3D był zgodny z biomolekułami do analizy biologicznej, a także do zapewnienia, że ​​elektroda będzie przyklejać się do podłoża, na którym siedzi laboratorium na chipie. Następny krokma na celu wyprodukowanie mikroprzepływowego biosensora, który może być poddawany badaniom klinicznym w placówkach medycznych do użytku przez osoby nie będące ekspertami. Biosensor może wykryć różnicę między infekcjami wirusowymi i bakteryjnymi za pomocą kropli krwi pacjenta. Dr Salehi-Reyhani chce również przyjrzeć się rozwojowi zastosowań biosensorów do noszenia, takich jak analiza potu.

Badania zostały udokumentowane w artykule zatytułowanym "Mikropanowanie płaskich elektrod metalowych za pomocą mikroprzepływowych geometrii kanałów wypełnionych próżnią". Autorzy w tym Stelios Chatzimichail, Pashini Supramanian, Oscar Ces i Ali Salehi-Reyhani.