O echipă de ingineri de la Stanford University a dezvoltat un microcip pentru diagnoză medicală care are un cost de producție de doar un cent. Acesta poate diagnostica cancerul, HIV și alte infecţii, astfel încât ar putea fi utilizat, în special, în țările în curs de dezvoltare care se confruntă cu epidemii.

Un cip ce poate diagnostica cancerul și infecția cu HIV costă doar un centUn cip care poate diagnostica cancerul şi infecţia cu HIV costă doar un cent. Credit: Science Photo / Shutterstock

Ieftin, bun și rapid

O echipă de ingineri de la Stanford University a dezvoltat o metodă alternativă de diagnosticare care ar putea soluționa problema inaccesibilităţii serviciilor medicale de diagnosticare în țările în curs de dezvoltare. Studiul cercetătorilor, care a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, se referă la un microcip, reutilizabil, care poate diagnostica mai multe boli.

Noul cip, denumit FINP, poate fi realizat prin imprimare, cu ajutorul unei imprimante cu jet de cerneală, în doar 20 de minute. Costul său de fabricaţie este de doar un cent.

Cipul are o structură modulară, fiind format din trei straturi. Stratul superior este reutilizabil şi acesta conţine particule conducătoare de electricitate care pot fi imprimate pe o foaie flexibilă de polietilenă cu ajutorul unei imprimante cu jet de cerneală. Stratul inferior formează un recipient, de unică folosință, care conţine fluide biologice. O barieră subțire separă componenta electronică a cipului de la partea de sus de recipientul inferior.

Aceste biocipuri de diagnosticare sunt realizate printr-un proces simplu de fabricaţie care constă în două etape.

În prima etapă, utilizatorul trebuie să deseneze configurația electronică specifică pentru un anumit diagnostic, folosind un program de grafică vectorială cum ar fi Adobe Illustrator. În esență, această etapă constă în proiectarea unui circuit electronic care va separa moleculele din proba biologică care au anumite proprietăți distincte, cum ar fi o anumită formă, mărime, densitate sau sarcină electrică.

După ce schema circuitului electronic este finalizată, aceasta va fi imprimată cu ajutorul unei imprimante cu jet de cerneală pe o foaie din plastic ieftin care va fi aşezată deasupra recipientelor de unică folosință ce conţin probele biologice.

În viitor, desenele necesare realizării stratului superior al cipului vor fi, cel mai probabil, disponibile online, aşa cum în prezent pot fi descărcate de pe Internet desenele pentru imprimarea 3D a anumitor obiecte.

Diagnosticare medicală pentru toată lumea?

În timpul studiului, cercetătorii au efectuat o serie de teste pentru a vedea dacă biocipul dezvoltat de ei poate fi folosit pentru a sorta celulele canceroase de celulele sănătoase dintr-o probă de fluid. S-a dovedit că microcipul poate fi utilizat în acest scop.

De asemenea, cercetătorii au comparat eficiența cipului FINP cu eficienţa metodelor de citometrie, mult mai scumpe, folosite de obicei pentru a număra celulele sistemului imunitar. S-a dovedit că ambele instrumente de diagnosticare identifică cu precizie celulele sistemului imunitar.

Pe baza rezultatelor foarte bune pe care cercetătorii le-au obţinut cu ajutorul acestei metode de diagnosticare, echipa de cercetători de la Stanford University încearcă în prezent să găsească o modalitate prin care acest cip inovator să ajungă la oamenii din întreaga lume care au nevoie de el.

Cercetătorii trebuie mai întâi să se asigure că noul biocip îndeplinește toate standardele din domeniu înainte de a fi comercializat.

„Dispozitivele medicale de diagnosticare şi aplicațiile biomedicale trebuie mai întâi să fie testate, validate și apoi optimizate înainte de a fi comercializate, iar noi vrem să parcurgem cu seriozitate toate aceste etape”, a declarat Dr. Rahim Esfandyarpour, autorul studiului.

Dacă eforturile cercetătorilor vor fi încununate cu succes, atunci ei vor realiza un dispozitiv medical care ar putea reduce substanţial costurile echipamentelor de diagnosticare şi ar putea preveni răspândirea unor epidemii în întreaga lume.

Sursă: Futurism