Crédito:Universidad Brigham Young
Los estudiantes de ingeniería eléctrica de BYU se han topado con un método muy poco convencional que podría acelerar el diagnóstico de enfermedades de laboratorio en un chip.
Cuando alguien va al hospital por una enfermedad grave, si se sospecha una infección bacteriana, puede llevar hasta tres días obtener los resultados de una prueba de cultivo de bacterias. Para entonces, A menudo es demasiado tarde para tratar adecuadamente la infección. especialmente si las bacterias son resistentes a los antibióticos comunes.
Los estudiantes de BYU están trabajando en un proyecto para diagnosticar bacterias resistentes a los antibióticos, o superbacterias, en menos de una hora. Su método se basa en extraer bacterias de una muestra de sangre y luego extraer el ADN de esa bacteria. Si hay códigos genéticos específicos que indican resistencia a los antibióticos en el ADN, Se pueden unir moléculas fluorescentes a estos sitios. A continuación, se puede iluminar las muestras de ADN con luz láser y las moléculas se iluminarán.
La precisión requerida para alinear la luz láser con muestras de ADN minúsculas es compleja y deja poco margen de error. El equipo de investigación de BYU, dirigido por el Dr. Aaron Hawkins, está trabajando para encontrar formas efectivas de canalizar la luz y los fluidos que contienen ADN juntos en un laboratorio en un chip. El proceso ha sido un desafío, pero finalmente han encontrado una solución poco probable:esmalte de uñas negro.
"Estuvimos luchando durante muchos meses hasta que un estudiante sugirió que intentáramos con un esmalte de uñas mate sobre una capa del fotorresistente que normalmente usamos para fabricar chips en nuestra sala limpia. ", Dijo Hawkins." Sonaba loco y un poco divertido, pero después de un poco de prueba y error, resultó funcionar muy bien ".
Crédito:Universidad Brigham Young
Cuando surgió la improbable sugerencia, autor principal del estudio y Ph.D. El candidato Matt Hamblin decidió que valía la pena intentarlo, ya que nada más funcionaba.
"Probé tantos métodos complicados basados en interferencias de luz, pero el esmalte de uñas hizo el truco, "dijo Hamblin, quien también es parte del club de comedia standup de BYU, Humor U. "Es un poco gracioso porque surgió por primera vez como una broma, pero a veces los problemas complicados se pueden solucionar con soluciones simplistas ".
El esmalte de uñas crea una película oscura sobre el chip que absorbe y dispersa la luz para producir una capa de "oscurecimiento". Esta capa de oscurecimiento bloquea la luz en la mayor parte del área del chip, pero le permite pasar a través de minúsculas aberturas alineadas con canales que contienen fluidos. Con la presencia de la capa de apagón, un gran rayo de luz láser se puede proyectar sobre el chip con tolerancias de alineación crudas y la energía láser solo llega a los puntos críticos que conducen a la identificación del ADN.
"El esmalte de uñas bloquea la luz de las partes del dispositivo que no queremos que se iluminen, "Añadió Hamblin.
El esmalte de uñas mate hace que este proceso de prueba de enfermedades sea más accesible y práctico en un instrumento que podría usarse en un entorno hospitalario real. La técnica del esmalte de uñas es flexible y se puede utilizar en una variedad de superficies.
La investigación se publica en el Revista de Micro / Nanolitografía, Mems y MOEMS .