Другие методы используют либо свет, либо электрическое поле по отдельности и могут определить только капли или частицы, содержащиеся в них. Новое «гибридное оптоэлектрическое» устройство действует в обоих направлениях, что сделает его применение в датчиках и различных промышленных процессах незаменимым, утверждает докторант машиностроения Алок Кумар (Aloke Kumar).

Обычно, частицы внутри капли обнаруживаются в тот момент, когда они случайно попадают на поверхность датчика. Новый метод способен повысить эффективность датчика путём активного передвижения частиц к определённым областям на электронном чипе для их обнаружения или анализа.

«Эта новая техника универсальна в том смысле, что мы можем манипулировать целым спектром капель и частиц разных размеров, от микролитров до нанометров», – заявил Стивен Т. Верели (Steven T. Wereley), провессор машиностроения, работавший вместе с Кумаром.

Разработанный метод подаёт надежды на будущее технологии «лаборатории-на-чипе», использующей электронные чипы для анализа биологических образцов для медицинских и других целей. Универсальные датчики сделают возможным проведение химических анализов и тестов нового класса при помощи крошечных устройств прямо в кабинете каждого врача.

Такие сенсоры могут быть использованы для быстрого анализа крови, мочи и других жидкостей для самых разнообразных целей, включая обследование на выявление наркотиков; для определения отцовства; для выявления ишемической болезни сердца, опухоли и различных наследственных заболеваний, включая кистозный фиброз, а также для обнаружения инфекционный заболеваний и бактерий, вирусов, грибков.

«Эта техника также будет полезной для проведения ДНК-тестов на выявление подозреваемых в совершении преступлений на основе небольшого образца крови», – сказал Верели. – «Идея заключается в использовании чипа для быстрого проведения лабораторных процедур – полимеразной цепной реакции и капиллярного электрофореза. Новая технология также найдёт применение в тестировании продуктов питания и воды на обнаружение патогенов, таких как кишечная палочка и сальмонелла.
Важнейшее значения для технологии имеют электроды, изготовленные из оксида индия и олова – прозрачного материала, проводящего электричество, который широко используется в электронике для изготовления сенсорных дисплеев. Жидкие капли размещаются на электродах, а инфракрасный лазер нагревает их. Затем электрические поля в электродах приводят к образованию «микрофлюидального вихря» в нагретой жидкости. Этот вихрь и позволяет исследователям определить частицы в циркулирующей жидкости путём перемещения инфракрасного лазера. Частицы накапливаются только в том месте, в которое попадает луч лазера.

Университет Педью уже подал заявку на патент.

Источник: esciencenews.com

Страницы: 1 2

загрузка...