_ Oamenii de știință furnizează analize chimice totale portabile fără pompe și tuburi

Cercetătorii de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au conceput un nou sistem de analiză micro totală care cuantifică o substanță chimică țintă într-un cip microfluidic fără pompe, tuburi și detectoare scumpe. Compusul reacționează cu alte substanțe chimice pentru a produce un gaz, împingând cerneala într-o cameră conectată de-a lungul unui canal. Detectoarele de lumină încorporate ajută la măsurarea vitezei de curgere, permițând măsurarea substanței chimice originale. Portabilitatea noului dispozitiv permite o analiză clinică cantitativă la noptieră.

Microfluidica este o tehnologie revoluționară care oferă chimie de precizie cu mult mai puține substanțe chimice. Prin gravarea canalelor și camerelor subțiri într-un cip compact care se poate încadra în palma dvs., chimia poate fi realizată cu cantități de microlitri de lichid într-o gamă mare paralelizată de condiții de reacție, economisind timp, costuri și mediu.

Mai recent, detectarea cantitativă a substanțelor chimice a fost, de asemenea, încorporată în aceste dispozitive miniaturale. Aceste microsisteme de analiză totală (micro-TAS) promit o analiză chimică completă care valorifică toate beneficiile microfluidicei.

Cu toate acestea, pentru a conduce fluxul în jurul canalelor și camerelor, microfluidica necesită pompe, tuburi pentru a cupla fluxul în canale. , precum și surse de lumină scumpe și detectoare pentru a măsura direct semnalele optice care ne spun cât de multe substanțe chimice diferite se află în canalele noastre. Acest lucru face ca o metodă bazată pe miniaturizare și portabilitate să fie mult mai puțin manevrabilă decât a propus inițial.

Dar acum, o echipă condusă de profesorul asociat Hizuru Nakajima de la Universitatea Metropolitană din Tokyo a venit cu o metodă complet nouă de cuantificare care poate obține scăpați complet de hardware-ul suplimentar. Studiul este publicat în revista Microchimica Acta.

Au venit cu un sistem în care un compus de interes (analit) produce un gaz; cu cât există mai mult analit, cu atât gazul este produs mai repede. Această suprapresiune ajută la conducerea cernelii de-a lungul unui canal conectat.

Pe măsură ce cerneala curge de-a lungul, blochează lumina camerei, ajungând la doi fotodetectori organici (OPD) imprimați de-a lungul canalului, ajutând la măsurarea vitezei de curgere. Deoarece lumina trebuie blocată doar de o cerneală închisă la culoare, detectarea necesară este ieftină și simplă. Deoarece fluxul este determinat de producția de gaz, nu există pompe și nici tuburi.

Ei și-au demonstrat sistemul prin măsurarea cantității de proteină C reactivă (CRP), o proteină asociată cu un răspuns al sistemului imunitar.

În primul rând, o soluție care conține CRP este adăugată într-o cameră mică; cu cât există mai mult CRP, cu atât se atașează mai mult la pereții tratați special ai camerei. Se adaugă apoi nanoparticule acoperite cu anticorpi CRP și catalază; cu cât există mai mult CRP, cu atât mai multe nanoparticule și catalază sunt lăsate pe pereți. Când se adaugă peroxid de hidrogen, catalaza ajută la producerea oxigenului, completând bucla dintre analit (în acest caz, CRP) și fluxul de cerneală.

Echipa a demonstrat că concentrația CRP în serul uman poate fi detectată cu precizie, chiar și în prezența proteinelor comune, cum ar fi imunoglobulina G (IgG) și albumina serică umană.

A existat, de asemenea, un acord bun cu metodele disponibile în mod obișnuit, mult mai intensive în hardware. Având în vedere că noul cip al echipei este ușor de portat, ei cred că va vedea mai multă aplicare a micro-TAS în diagnosticarea clinică de lângă pat sau analiza mediului în domeniu.

(Fluierul)