Dispositivi in ​​miniatura per il rilevamento di molecole biologiche potrebbero essere sviluppati più rapidamente grazie a un metodo di prototipazione rapida.

Dispositivi che rilevano e misurano molecole biologiche importanti per l'assistenza sanitaria, come il rilevamento di malattie nei campioni di sangue, si affidano agli elettrodi per svolgere i loro compiti.

Si stanno realizzando nuove generazioni di questi dispositivi che manipolano le molecole o lavorano con concentrazioni più piccole di molecole, per esempio rilevando le cellule tumorali rare nei campioni di sangue.

Questi richiedono un pattern intricato di minuscoli elettrodi. Ottenere il modello giusto è la chiave, ma costruire prototipi di diversi tipi di elettrodi può essere costoso e richiedere molto tempo, spesso richiedono attrezzature e competenze specialistiche.

Ora, ricercatori dell'Imperial College di Londra, hanno creato un metodo che consente di stampare intricati modelli di elettrodi nei laboratori e negli hackspace della comunità a una frazione del tempo e dei costi. I dettagli del loro metodo sono pubblicati in Rapporti scientifici .

Democratizzazione della scienza

Capo ricercatore Dr. Ali Salehi-Reyhani, dal Dipartimento di Chimica dell'Imperial, ha dichiarato:"Con il nostro metodo ricercatori e startup possono progettare e sviluppare più facilmente dispositivi analitici, anche quando hanno bisogno di dispositivi elettronici che non possono essere acquistati in commercio.

"Gli hackspace della community sono ottimi per democratizzare la scienza, consentendo a più persone di provare nuove soluzioni tecnologiche. Speriamo che questo metodo consentirà alla bioelettronica di beneficiare di quell'ecosistema di hacker che si occupano di problemi e soluzioni nel settore sanitario".

Il metodo consente ai ricercatori di progettare modelli di elettrodi sui computer prima di stamparli utilizzando una stampante a taglio laser. Le cavità vengono quindi riempite di metallo utilizzando tecniche microfluidiche, utilizzando la scienza di come i fluidi si muovono attraverso spazi confinati.

In questo modo, i ricercatori potrebbero stampare diversi fogli di elettrodi, ognuno con un design leggermente diverso, permettendo loro di essere testati in rapida successione per trovare il miglior design. In precedenza, i disegni potrebbero aver dovuto essere spediti per essere prodotti, impiegare settimane o addirittura mesi per arrivare al miglior design, ma ora l'intero processo può essere ridotto a una questione di giorni.

Manipolare e analizzare le cellule

Il team di fabriCELL, un centro di eccellenza nella scienza delle cellule artificiali gestito dall'Imperial College di Londra e dal King's College di Londra, stanno ora utilizzando la tecnica per prototipare dispositivi per la manipolazione e l'analisi delle cellule.

Dicono che la tecnica potrebbe essere utilizzata per accelerare lo sviluppo di dispositivi indossabili flessibili, come cerotti cutanei che monitorano i segnali e i dispositivi sanitari, e dispositivi che potrebbero essere utilizzati negli ospedali o negli ambulatori medici, come quelli che possono distinguere rapidamente tra infezioni virali e batteriche con solo una goccia di sangue.