Immagina un low cost, dispositivo monouso per l'analisi del respiro che una persona con fibrosi cistica potrebbe utilizzare a casa insieme a uno smartphone per rilevare immediatamente un'infezione polmonare, proprio come il dispositivo usato dalla polizia per misurare il livello di alcol nel sangue di un guidatore.

La conoscenza tempestiva di un'infezione polmonare consentirebbe alle persone con FC o altre condizioni respiratorie infiammatorie di cercare un trattamento immediato e quindi prevenire danni permanenti che accorciano la vita alle loro vie aeree già vulnerabili.

Grazie a una sovvenzione di quasi 1,3 milioni di dollari della National Science Foundation, Gli ingegneri di UC Irvine possono continuare a sviluppare questo tipo di dispositivo nanotecnologico, e potenzialmente molti altri, utilizzando un processo di produzione su larga scala.

La scienziata dei materiali Regina Ragan e l'ingegnere elettrico Filippo Capolino hanno creato un sensore nano-ottico in grado di rilevare livelli di tracce di infezione in un piccolo campione di respiro. Hanno realizzato il sensore in laboratorio, ma vorrebbero vederlo disponibile in commercio. Oltre a diagnosticare condizioni mediche, il dispositivo potrebbe essere modificato per monitorare le condizioni ambientali, ad esempio identificazione di agenti aerodispersi nocivi prodotti attraverso le pratiche dell'industria automobilistica o chimica.

Le nanotecnologie come questo sensore dipendono da dispositivi estremamente piccoli, blocchi di costruzione su scala nanometrica. Un nanometro è circa 100, 000 volte più piccolo della larghezza di un capello umano. Fabbricare su questa piccola scala pone enormi sfide, poiché la maggior parte dei metodi attuali che raggiungono un alto livello di precisione sono troppo costosi e lenti per essere fattibili per la produzione.

"Con il supporto della NSF e il contributo dell'industria, il nostro obiettivo è aiutare i processi di produzione su scala nanometrica a lasciare il laboratorio, dove sono stati confinati, e diventare utilizzabili in applicazioni commerciali diffuse, "disse Ragan, professore associato di ingegneria chimica e scienza dei materiali e ricercatore principale del progetto.

Questa sovvenzione mette in evidenza la forza della nostra facoltà sia nelle nanoscienze che nella produzione avanzata, " disse Gregory Washington, preside della Scuola di Ingegneria Henry Samueli. "La Samueli School è pronta ad andare avanti come una forza in questo settore".