مستشعرات نانوية تقوم بإجراء فحوصات الدم بتكلفة زهيدة

ووفقاً لوكالة آنا، أظهر الباحثون أنه من خلال صنع نوع من المحرك النانوي ، المصنوع لتقليد الأهداب الطبيعية ، من الممكن تطوير أدوات تشخيص طبي جديدة.

الأهداب هي زوائد مجهرية في بعض الهياكل البيولوجية ، مثل الخلايا المبطنة للجدار الداخلي للقصبة الهوائية في البشر وبعض الحيوانات. هذه الشعيرات المجهرية ، التي تحرك السوائل في إيقاع إيقاعي ، مسؤولة عن دفع السائل النخاعي إلى الدماغ ، وإزالة البلغم والتلوث من الرئتين ، والحفاظ على الأعضاء والأنسجة الأخرى نظيفة.

يعتبر إنتاج الرموش في التطبيقات الهندسية ، خاصة على نطاق صغير ، أعجوبة تكنولوجية. صمم باحثو جامعة كورنيل الآن نظامًا أهدابًا اصطناعيًا صغير الحجم باستخدام مكونات قائمة على البلاتين يمكنها التحكم في حركة السوائل على هذا النطاق. يمكن للتكنولوجيا يومًا ما أن تمكّن أجهزة تشخيص محمولة منخفضة التكلفة من اختبار عينات الدم أو معالجة الخلايا أو المساعدة في عمليات التصنيع الدقيق.

قال أحد الباحثين في المشروع: "هناك العديد من الطرق لصنع أهداب صناعية تستجيب للضوء أو المغناطيسية أو القوى الكهروستاتيكية". لكننا أول من استخدم محفز النانو الجديد الخاص بنا لإظهار أهداب صناعية يتم التحكم فيها بشكل فردي. ما نعرضه هنا هو أنه بمجرد أن تتمكن من التعامل مع هذه الأهداب بشكل فردي ، يمكنك معالجة التيارات بأي طريقة تريدها. يمكنك إنشاء مسارات منفصلة متعددة ، يمكنك إنشاء تدفقات دائرية ، يمكنك إنشاء وسائل النقل أو التدفقات التي تنقسم إلى مسارين ثم تدمج مرة أخرى. "يمكنك الحصول على الانسياب في 3D.

وقال: "من الصعب للغاية استخدام المنصات الموجودة لإنشاء أهداب صغيرة تعمل في الماء ، ويمكن التحكم فيها كهربائيًا ، ويمكن دمجها مع الإلكترونيات". "هذا النظام يحل هذه المشاكل ، ومع هذا النوع من المنصات ، نأمل في تطوير الموجة التالية من أجهزة معالجة الموائع الدقيقة."

يتكون الجزء المصنوع من هذه التقنية من شريحة مكونة من 16 وحدة مربعة ، والتي تستخدم 8 مصفوفات أهداب لكل وحدة ، و 8 أهداب لكل مجموعة ، مع كل أهداب يبلغ طولها حوالي 50 ميكرون ، مما ينتج عنه سجادة يبلغ قوامها حوالي ألف رمش اصطناعي . عندما يتقلب جهد كل سيليوم ، يتأكسد سطحه ويتجدد بشكل دوري ، مما يتسبب في ثني الهدب للأمام والخلف ، مما يسمح له بضخ السوائل بعشرات الميكرونات في الثانية. يمكن تنشيط المصفوفات المختلفة بشكل مستقل ، وبالتالي إنشاء مزيج لا نهاية له من أنماط التدفق التي تحاكي المرونة التي تظهر في نظيراتها البيولوجية.