211service.com
Geprinte nanocircuits gebruiken om hormonen te detecteren
Net zoals glucosemeters een revolutie teweeg hebben gebracht in de behandeling van diabetes, hebben onderzoekers van een startup genaamd Aneeve Nanotechnologieën geloven dat ze hormoonsensoren bouwen die een revolutie teweeg kunnen brengen in het begrip en de behandeling van onvruchtbaarheid, menopauze en andere aandoeningen die verband houden met hormoonfluctuatie.
Jet aangedreven: Deze koolstofnanobuisjes werden met een inkjetprinter neergezet. Onderzoekers hopen de technologie te gebruiken om sensoren te printen die niveaus van oestrogeen en andere hormonen in een druppel bloed detecteren.
Anee maakt deel uit van een nieuwe technologie incubator programma aan de Universiteit van Californië in Los Angeles. Het bedrijf werkt aan het maken van goedkope sensoren die kunnen worden gemaakt met standaard inkjetprinters en koolstof-nanobuis-inkt. De printers leggen nanobuiscircuits neer die, na binding aan het oestrogeeneiwit estradiol, een verandering in hun weerstand en optische eigenschappen ondergaan en die verandering via radiogolven naar een ander apparaat overbrengen. De Chief Operating Officer van het bedrijf, Kosmas Galatsis zegt dat hij hoopt dat het resultaat een systeem zal zijn dat net zo handig is als glucosemeters.
Momenteel is er geen gemakkelijke en goedkope methode om regelmatig fluctuaties in de hormoonspiegels van een vrouw te testen. Er is een glucosemeter, maar geen hormoonmeter om mensen te helpen hun hormonen op een gewenst niveau te houden, zegt Galatsis. Onderzoekers die klinische onderzoeken uitvoeren of artsen die vruchtbaarheidsritmes proberen te bepalen, vereisen bijvoorbeeld dat dagelijks of tweemaal per dag bloedmonsters in een laboratorium worden verzameld. Maar met een eenvoudige monitor voor thuisgebruik kon een vrouw haar hormoonspiegels nauwlettend in de gaten houden door in haar vinger te prikken en een druppel bloed op een wegwerpbare koolstof-nanobuisstrip te deponeren. Als een paar niet zwanger kan worden, kunnen ze hun hormoonspiegels gedurende enkele maanden controleren en proberen te bevruchten wanneer hun hormoonspiegels optimaal zijn, zegt hij.
De wetenschappers van Aneeve zijn ook van mening dat een dergelijk apparaat onderzoekers kan helpen de menopauze beter te begrijpen en te bepalen wanneer hormoonvervangende therapie gunstig kan zijn. Het hebben van een goedkope, pennies-on-the-test-monitoring die nauwkeurig is en meerdere parameters meet, kan meer onderzoek op dat gebied mogelijk maken, zegt Kumar Duraiswamy, een arts en MBA-kandidaat die bij het project betrokken is. Op dit moment, zegt hij, is het voor vrouwen niet gemakkelijk, handig of goedkoop om naar een testcentrum te gaan.
Galatsis merkt op dat dit slechts de eerste applicatie is die voortkomt uit een technologieplatform waarvan ze hopen dat het breed zal worden gebruikt. Het platform is gebaseerd op onderzoek van UCLA-onderzoeker op het gebied van nanotechnologie Kang Wang en collega Chongwu Zhou aan de Universiteit van Zuid-Californië. Onze nieuwigheid is de voordelige, overal en altijd beschikbare technologie, zegt Galatsis. We kunnen elke inkjetprinter ombouwen door de cartridge [in koolstofnanobuisjes-inkt] te veranderen, zodat we elk type sensoren kunnen printen en RF-circuits kunnen maken, hier.
Nano-circuit: Onderzoekers stuurden deze chips door een inkjetprinter, die koolstof-nanobuiscircuits erop afzette.
Met financiering van DARPA besloot de groep zich eerst te concentreren op het monitoren van oestrogeen en andere hormonen, omdat er een grote behoefte bleek te zijn. Tot nu toe hebben ze aangetoond dat hun sensoren oestrogeen kunnen detecteren, maar alleen nauwkeurig zijn tot op het niveau van nanogram per milliliter. Om effectief te zijn met een enkele vingerprik, moet die gevoeligheid met een orde van grootte worden verbeterd (tot picogrammen per milliliter).
De combinatie van technologieën die door Anee worden gebruikt, is behoorlijk overtuigend, zegt Jerome Lynch , een ingenieur aan de Universiteit van Michigan. Hij merkt op dat de innovatie van het bedrijf ligt in het integreren van meerdere technologieën die anderen individueel hebben onderzocht. En ze maken gebruik van technologieën die kosteneffectief zijn. Toen anderen het hebben geprobeerd, hebben ze meer gekeken naar het proof-of-concept-niveau, terwijl [Aneeve] meer kijkt naar commerciële levensvatbaarheid en schaalbaarheid op de markt.
Nicholas Kotov , een nanotechnologie en chemisch ingenieur aan de Universiteit van Michigan, is het ermee eens dat het de combinatie van talloze technologieën is die het project belangrijk maakt. Het gebruik van inkjetprinttechnologie voor detectie, en met name hormonen, is interessant, zegt hij.
Uiteindelijk hopen de onderzoekers een klein apparaat te bouwen dat op een smartphone kan worden aangesloten en gegevens van de koolstof-nanobuis-sensorstrips kan vertalen naar een logboek dat gebruikers en hun artsen helpt de informatie bij te houden. Op dit moment bestaat het laboratorium van Aneeve uit niet meer dan een kale werkbank in de UCLA-incubatorfaciliteit. Maar door het gebruik van het schone laboratorium, de printfaciliteiten en andere faciliteiten van de incubator is het voor de startup niet meer nodig om zijn eigen apparatuur aan te schaffen. Onze volgende stappen zijn om het detectieplatform verder te optimaliseren, zegt Galatsis, eraan toevoegend dat ze streven naar een werkend prototype in 18 maanden.