Prematur födelse (PTB) – definieras som födsel före den 37 ^th graviditetsvecka - är den ledande komplikationen av graviditeten. Om läkare hade en enkel, korrekt och billigt sätt att identifiera kvinnor med risk för tillståndet, de skulle kunna utveckla bättre förebyggande strategier. Nu har forskare skapat en 3-D-printad mikrochipelektroforesenhet som känsligt kan detektera tre serumbiomarkörer för PTB. De redovisar sina resultat i ACS journal Analytisk kemi .

Enligt Världshälsoorganisationen, PTB drabbar cirka 1 av 10 graviditeter världen över. För tidigt födda barn kan drabbas av komplikationer som neurologiska, andnings- och hjärtproblem och, i vissa fall, till och med döden. Forskare har tidigare identifierat biomarkörpeptider och proteiner i moderns serum som ganska exakt kan förutsäga PTB vid 28 veckors graviditet. Dock, befintliga metoder för att upptäcka biomarkörerna är arbetskrävande eller inte särskilt känsliga. I tidigare forskning, Adam Woolley och kollegor använde en 2-D mikrofluidisk enhet för att separera PTB-biomarkörer genom elektrofores. Men det gick långsamt att tillverka dessa enheter, felbenägen och kostsam. Processen krävde också ett rent rum, frätande kemikalier och högutbildad personal. Därför, Woolleys team ville utveckla en 3-D-printad mikrochipenhet, vilket skulle vara mycket enklare, snabbare och billigare att göra, för att separera och detektera fluorescensmärkta PTB -biomarkörer.

Forskarna skrev ut sin enhet på en glasskiva med hjälp av en 3-D-skrivare med ett anpassat harts som bläck. För att uppnå den bästa separationen av tre peptidbiomarkörer genom elektrofores, de optimerade enhetens design, samt parametrar som applicerade spänningar och buffertidentitet och sammansättning. Det 3-D-tryckta mikrochippet kunde detektera de tre PTB-biomarkörerna i det picomolära till låga nanomolära området, liknar deras 2D-mikrofluidanordning. Forskarna noterar att även om dessa detektionsgränser fortfarande är högre än PTB-risknivåerna för biomarkörerna, de skulle kunna öka känsligheten genom att lägga till en komponent till enheten som koncentrerar peptiderna.