Новая лаборатория на кристалле была разработана исследователями из Имперского колледжа Лондона, которые надеются, что она проложит путь для недорогого портативного диагностического тестирования. Технология «лаборатория на кристалле» (LoC), известная как TriSilix, представляет собой «микролабораторию», которая, как сообщается, может выполнять сокращенную версию теста полимеразной цепной реакции (ПЦР) на месте, представляя свои результаты в кратчайшие сроки. ПЦР, которая обнаруживает вирусы и бактерии в биологических образцах, обычно проводится в лаборатории, а это означает, что результаты тестов не сразу становятся доступными.
Каждое устройство LoC содержит датчик ДНК, датчик температуры и нагреватель, что позволяет автоматизировать процесс тестирования. Согласно опубликованным в Nature Communications выводам исследователей, стандартный аккумулятор смартфона способен обеспечить до 35 тестов от одной зарядки.
Исследователи говорят, что они разработали серию методов производства устройств LoC в стандартной лаборатории, а не в крупных чистых помещениях, которые обычно требуются для производства электронных чипов. Они также говорят, что смогли производить чипы, которые полностью сделаны из кремния, сократив при этом стоимость и время, необходимое для их изготовления, что теоретически позволяет их производить в любой точке мира.
Ведущий исследователь проекта доктор Фират Гудер сказал: «Вместо того, чтобы посылать мазки в лабораторию или идти в клинику, лаборатория может прийти к вам на чипе размером с ноготь. Вы могли бы использовать этот тест так же, как люди с диабетом, используя тесты на сахар в крови, предоставляя образец и ожидая результатов – за исключением того, что на этот раз он предназначен для инфекционных заболеваний». Чтобы создать недорогое устройство LoC, архитектура использует свойства кремния и объединяет три режима работы: электрический нагреватель, термистор и электрохимический датчик.
Чтобы добиться производства без использования чистых помещений, исследователи разработали серию методик изготовления, основанных на влажном травлении для формирования пористого кремния, гальванике, термической сварке и лазерной резке. В этом исследовании производство началось со слаболегированных 4-дюймовых кремниевых пластин p-типа, но исследователи отмечают, что пластины большего размера также подойдут.
Исследователи из Имперского колледжа Лондона не единственные, кто интересуется технологиями на уровне микросхем, чтобы расширить возможности тестирования патогенов. В прошлом году многие другие исследовательские группы и компании также инвестировали ресурсы в поиск кремниевых решений.
© digitrode.ru