Tänk dig en låg kostnad, engångsanalysanordning som en person med cystisk fibros kan använda hemma tillsammans med en smartphone för att omedelbart upptäcka en lunginfektion, ungefär som den enhet polisen använder för att mäta en förares blodalkoholnivå.
Tidig kunskap om en lunginfektion skulle låta personer med CF eller andra inflammatoriska andningssjukdomar söka omedelbar behandling och därigenom förhindra livsförkortande permanenta skador på deras redan sårbara luftvägar.
Tack vare ett bidrag på nästan 1,3 miljoner dollar från National Science Foundation, UC Irvine-ingenjörer kan fortsätta utveckla denna typ av nanotekniska enheter-och potentiellt många andra-med hjälp av en mer omfattande tillverkningsprocess.
Materialvetaren Regina Ragan och elingenjören Filippo Capolino har skapat en nano-optisk sensor som kan upptäcka spår av infektion i ett litet andetagsprov. De tillverkade sensorn i laboratoriet men skulle vilja se att den blev kommersiellt tillgänglig. Förutom att diagnostisera medicinska tillstånd, enheten kan modifieras för att övervaka miljöförhållanden - till exempel identifiera skadliga luftburna ämnen som produceras genom fordons- eller kemisk industrimetod.
Nanotekniker som den här sensorn är beroende av extremt små, byggstenar i nanometer skala. En nanometer är cirka 100, 000 gånger mindre än bredden på ett människohår. Att tillverka i denna lilla skala innebär stora utmaningar, eftersom de flesta av de nuvarande metoderna som uppnår en hög precision är för dyra och långsamma för att vara livskraftiga för tillverkning.
"Med stöd från NSF och input från industrin, vårt mål är att hjälpa nanoskala tillverkningsprocesser att lämna laboratoriet - där de har varit begränsade - och bli användbara i utbredda kommersiella applikationer, "sade Ragan, docent i kemiteknik och materialvetenskap och huvudutredare på projektet.
Detta bidrag belyser styrkan hos vår fakultet i både nanovetenskap och avancerad tillverkning, "sa Gregory Washington, dekanus vid Henry Samueli School of Engineering. "Samueliskolan är redo att gå framåt som en kraft i detta område."
