Новое исследование Бингемтонского университета штата Нью-Йорк (США) предлагает вторую жизнь компакт-дискам: превратить их в гибкие биосенсоры, которые недороги и просты в производстве. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Ученые с факультета биомедицинской инженерии Бингемтонского университета Мэтью Браун и доцент Ахён Ко разработали способ отделения тонкого золотого металлического слоя компакт-диска от жесткого пластика и дальнейшего превращения его в медицинские датчики, в частности – для мониторинга электрической активности в сердце и мышцах человека, а также уровней лактата, глюкозы, рН и кислорода. Итоги их исследования опубликованы в Nature Communications.
Изготовление биосенсоров новым способом занимает от 20 до 30 минут, осуществляется без выделения токсичных химикатов, применения дорогостоящего оборудования и не требует высококвалифицированных инженерных навыков. Стоимость одного произведенного устройства, согласно отчету исследователей, в итоге составляет около 1,5 доллара.
Браун изучил предыдущие исследования на тему биосенсоров, сделанных из компакт-дисков, но обнаружил, что эти сенсоры сохраняют жесткую структуру и имеют весьма ограниченное количество применений. Первым шагом в работе исследователей стала разработка простого и эффективного способа удаления металлического покрытия с пластика компакт-диска с помощью химического процесса и клейкой ленты.
«Когда вы приклеиваете волосы к одежде липкой лентой, это, по сути, тот же механизм. Мы отделяли слой металла от компакт-диска, а затем склеивали этот металлический слой лентой, чтобы просто снимать его. Затем этот тонкий слой обрабатывается и становится гибким», – пояснила Ко.
Для создания датчиков исследователи из Бингемтона использовали плоттер Cricut – устройство для цифровой вырезки заданных рисунков из таких материалов, как бумага, самоклеящаяся пленка, винил, картон. Далее полученные гибкие электроды превращали в носимый биосенсор. С помощью подобных датчиков, прикрепляемых к телу человека, и соответствующего приложения для смартфона медицинские работники или пациенты могут получать нужные данные и отслеживать их изменения с течением времени.
Браун намерен далее работать совместно с компанией Dexcom из Сан-Диего, которая производит биосенсоры для непрерывного мониторинга глюкозы. Но у него есть и другие идеи о том, как можно улучшить технологию превращения старых CD в биосенсоры: «Мы использовали пока что лишь золотые компакт-диски, а теперь хотим исследовать диски на основе серебра, которые более распространены, в плане того, можно ли перерабатывать эти типы CD с помощью того же процесса?».
Также исследователи намерены рассмотреть, можно ли в новой методике переработки старых CD использовать лазерную гравировку, а не плоттер, чтобы еще больше повысить скорость процесса. По словам Ко, возможности созданной методики, не требующей каких-либо инженерных навыков, позволяет практически каждому легко изготовлять подобные датчики для своих целей.