211service.com
Brug af trykte nanokredsløb til at sanse hormoner
Ligesom glukosemålere har revolutioneret behandlingen af diabetes, kaldte forskere ved en startup Aneeve Nanoteknologier mener, at de bygger hormonsensorer, der kan revolutionere forståelsen og behandlingen af infertilitet, overgangsalder og andre tilstande relateret til hormonudsving.
Jet drevet: Disse kulstof nanorør blev lagt ned ved hjælp af en inkjet printer. Forskere håber at kunne bruge teknologien til at printe sensorer, der registrerer niveauer af østrogen og andre hormoner i en dråbe blod.
Aneeve er en del af en ny teknologisk inkubatorprogram ved University of California i Los Angeles. Virksomheden arbejder på at skabe billige sensorer, der kan laves med ink-jet-printere og kulstof-nanorør-blæk. Printerne fastlægger nanorør-kredsløb, der ved binding til østrogenproteinet østradiol gennemgår en ændring af deres modstand og optiske egenskaber og overfører denne ændring via radiobølger til en anden enhed. Selskabets driftsdirektør, Kosmas Galatsis siger, at han håber, at resultatet bliver et system lige så bekvemt som glukosemålere.
I øjeblikket er der ingen nem og billig metode til regelmæssigt at teste udsving i en kvindes hormonniveauer. Der er en glukosemåler, men ingen hormonmåler til at hjælpe folk med at holde deres hormoner på et ønsket niveau, siger Galatsis. Forskere, der udfører kliniske forsøg, eller læger, der forsøger at bestemme fertilitetsrytmer, kræver for eksempel, at blodprøver indsamles i et laboratorium dagligt eller to gange dagligt. Men med en simpel skærm, der kan bruges hjemmefra, kunne en kvinde holde tæt øje med sine hormonniveauer ved at prikke i fingeren og afsætte en dråbe blod på en engangs-kulstof-nanorørstrip. Hvis et par ikke kan blive gravide, kan de overvåge deres hormonniveauer over flere måneder og forsøge at befrugte, når deres hormonniveauer er optimale, siger han.
Forskerne ved Aneeve mener også, at en sådan enhed kan hjælpe forskere med bedre at forstå overgangsalderen og afgøre, hvornår hormonerstatningsterapi kan være gavnlig. At have en billig, øre-på-test-type overvågning, der er nøjagtig og måler flere parametre, kan åbne op for mere forskning på det område, siger Kumar Duraiswamy, en læge og MBA-kandidat involveret i projektet. Lige nu, siger han, er det ikke nemt eller bekvemt eller billigt for kvinder at gå ind i et testcenter.
Galatsis bemærker, at dette blot er den første applikation, der dukker op fra en teknologiplatform, som de håber vil have bred anvendelse. Platformen er baseret på forskning fra UCLAs nanoteknologiforsker Kang Wang og kollega Chongwu Zhou ved University of Southern California. Vores nyhed er lavpris, print-hvor som helst-når som helst, off-the-shelf-teknologi, siger Galatsis. Vi kan konvertere en hvilken som helst inkjet-printer blot ved at skifte patronen [til carbon nanorørblæk], så vi kan printe enhver type sensorer og lave RF-kredsløb lige her.
Nano kredsløb: Forskere sendte disse chips gennem en inkjet-printer, som afsatte kulstof-nanorør-kredsløb oven på dem.
Med finansiering fra DARPA besluttede gruppen først at fokusere på overvågning af østrogen og andre hormoner, fordi der så ud til at være et stort behov. Indtil videre har de vist, at deres sensorer er i stand til at registrere østrogen, men kun er nøjagtige til niveauet af nanogram per milliliter. For at være effektiv med et enkelt fingerstik skal denne følsomhed forbedres med en størrelsesorden (til pikogram pr. milliliter).
Kombinationen af teknologier, som Aneeve bruger, er ret overbevisende, siger Jerome Lynch , en ingeniør ved University of Michigan. Han bemærker, at virksomhedens innovation ligger i at integrere flere teknologier, som andre har udforsket individuelt. Og de udnytter teknologier, der er omkostningseffektive. Når andre har prøvet det, har de kigget mere på proof-of-concept-niveauet, hvorimod [Aneeve] kigger mere på kommerciel levedygtighed og skalerbarhed på markedet.
Nicholas Kotov , en nanoteknologi og kemiingeniør ved University of Michigan, er enig i, at det er kombinationen af adskillige teknologier, der gør projektet vigtigt. Brugen af inkjet-printteknologi til sansning, og især hormoner, er interessant, siger han.
I sidste ende håber forskerne at bygge en lille enhed, der kan tilsluttes en smartphone og kan oversætte data fra carbon-nanorør-sensorstrimlerne til en log, der hjælper brugere og deres læger med at holde styr på informationen. I øjeblikket består Aneeves laboratorium af lidt mere end en bar bordplade inde i UCLA-inkubatorfaciliteten. Men brugen af inkubatorens rene laboratorium, print og andre faciliteter har elimineret behovet for, at opstarten skal købe sit eget udstyr. Vores næste skridt er at optimere sensorplatformen yderligere, siger Galatsis og tilføjer, at de sigter mod at have en fungerende prototype om 18 måneder.