En doktorand vid BYU håller upp en skiva med mikrochips som har flexibla glasmembran. Kredit:Jaren Wilkey/BYU Photo
Forskare från Brigham Young University har utvecklat ny glasteknologi som kan lägga till en ny nivå av flexibilitet till den mikroskopiska världen av medicinsk utrustning.
Leds av elektroteknikprofessor Aaron Hawkins, forskarna har hittat ett sätt att få det normalt spröda materialet av glas att böjas och böjas. Forskningen öppnar upp möjligheten att skapa en ny familj av lab-on-a-chip-enheter baserade på flexibla glas.
"Om du håller rörelserna på nanoskalan, glas kan fortfarande snäppa tillbaka till formen, ", sa Hawkins. "Vi har skapat glasmembran som kan röra sig upp och ner och böjas. De är de första byggstenarna i ett helt nytt VVS-system som kan flytta runt mycket små volymer vätska."
Medan nuvarande lab-on-a-chip membranenheter fungerar effektivt på mikroskalan, Hawkins forskning, nyligen publicerad i Bokstäver i tillämpad fysik , kommer att möjliggöra lika effektivt arbete på nanoskala. Kemister och biologer skulle kunna använda nanoskaliga enheter för att flytta, fånga och analysera mycket små biologiska partiklar som proteiner, virus och DNA.
Så varför jobba med glas? Enligt huvudstudieförfattaren och BYU Ph.D. student John Stout, glas har några fantastiska fördelar:det är styvt och solidt och inte ett material som saker reagerar på, det är lätt att rengöra, och det är inte giftigt.
En BYU-student arbetar på en liten enhet med flexibla glasmembran. Kredit:Jaren Wilkey/BYU Photo
"Glas är rent för känsliga typer av prover, som blodprover, " Stout sa. "Att arbeta med denna glasanordning kommer att tillåta oss att titta på partiklar av vilken storlek som helst och i varje givet intervall. Det kommer också att tillåta oss att analysera partiklarna i provet utan att modifiera dem."
Forskarna tror att deras enhet också kan innebära att de utför framgångsrika tester med mycket mindre mängder av ett ämne. Istället för att behöva flera uns för att göra ett blodprov, glasmembrananordningen skapad av Hawkins, Stout och medförfattare Taylor Welker skulle bara kräva en droppe eller två blod.
Hawkins sa att enheten också skulle möjliggöra snabbare analys av blodprover:"Istället för att skicka en injektionsflaska med blod till ett labb och låta den köras genom alla dessa maskiner och steg, vi skapar enheter som kan ge dig svar på plats."
Det finns en ökad efterfrågan på portabla snabbtester på plats inom hälsovårdsindustrin. Mycket av detta förverkligas genom dessa mikrofluidiska system och enheter, och BYU-enheten kan ta den testningen till nästa detaljnivå.
"Detta har löftet att vara en snabb leverans av sjukdomsdiagnos, kolesterolnivåtestning och virustestning, " sade Hawkins. "Dessutom, det skulle hjälpa till i sjukvårdsprocessen att känna till den korrekta behandlingsmetoden för patienten."