211service.com
Utilizzo di nanocircuiti stampati per rilevare gli ormoni
Proprio come i misuratori di glucosio hanno rivoluzionato il trattamento del diabete, i ricercatori di una startup chiamata Aneeve Nanotecnologie credono di costruire sensori ormonali che potrebbero rivoluzionare la comprensione e il trattamento dell'infertilità, della menopausa e di altre condizioni legate alla fluttuazione ormonale.
A propulsione a getto: Questi nanotubi di carbonio sono stati posati utilizzando una stampante a getto d'inchiostro. I ricercatori sperano di utilizzare la tecnologia per stampare sensori che rilevano i livelli di estrogeni e altri ormoni in una goccia di sangue.
Aneeve fa parte di un nuovo programma incubatore tecnologico presso l'Università della California a Los Angeles. L'azienda sta lavorando per creare sensori a basso costo che possono essere realizzati con stampanti a getto d'inchiostro standard e inchiostro a nanotubi di carbonio. Le stampanti stabiliscono circuiti di nanotubi che, legandosi alla proteina estrogeno estradiolo, subiscono una modifica della loro resistenza e proprietà ottiche e trasmettono tale modifica tramite onde radio a un altro dispositivo. Il direttore operativo della società, Kosmas Galatsis dice che spera che il risultato sarà un sistema conveniente come i misuratori di glucosio.
Attualmente, non esiste un metodo facile ed economico per testare regolarmente le fluttuazioni dei livelli ormonali di una donna. C'è un misuratore di glucosio, ma nessun misuratore di ormoni per aiutare le persone a mantenere i loro ormoni al livello desiderato, dice Galatsis. I ricercatori che conducono studi clinici o i medici che cercano di determinare i ritmi di fertilità, ad esempio, richiedono che i campioni di sangue vengano raccolti in laboratorio su base giornaliera o due volte al giorno. Ma con un semplice monitor da casa, una donna potrebbe tenere sotto controllo i suoi livelli ormonali pungendosi un dito e depositando una goccia di sangue su una striscia di nanotubi di carbonio usa e getta. Se una coppia non riesce a rimanere incinta, può monitorare i propri livelli ormonali per diversi mesi e provare a concimare quando i livelli ormonali sono ottimali, dice.
Gli scienziati di Aneeve ritengono inoltre che un tale dispositivo potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio la menopausa e determinare quando la terapia ormonale sostitutiva potrebbe essere utile. Avere un tipo di monitoraggio economico, da pochi centesimi, accurato e che misuri più parametri può aprire ulteriori ricerche in quell'area, afferma Kumar Duraiswamy, un medico e candidato MBA coinvolto nel progetto. In questo momento, dice, non è facile, conveniente o economico per le donne entrare in un centro di test.
Galatsis osserva che questa è solo la prima applicazione che emerge da una piattaforma tecnologica che sperano avrà ampi usi. La piattaforma si basa sulla ricerca del ricercatore di nanotecnologie UCLA Kang Wang e collega Chongwu Zhou presso la University of Southern California. La nostra novità è la tecnologia a basso costo, pronta per la stampa ovunque e in qualsiasi momento, afferma Galatsis. Possiamo convertire qualsiasi stampante a getto d'inchiostro semplicemente cambiando la cartuccia [in inchiostro a nanotubi di carbonio], così possiamo stampare qualsiasi tipo di sensore e creare circuiti RF, proprio qui.
Nano circuiti: I ricercatori hanno inviato questi chip attraverso una stampante a getto d'inchiostro, che ha depositato su di essi un circuito di nanotubi di carbonio.
Con il finanziamento della DARPA, il gruppo ha deciso di concentrarsi prima sul monitoraggio degli estrogeni e di altri ormoni perché sembrava esserci un bisogno enorme. Finora, hanno dimostrato che i loro sensori sono in grado di rilevare gli estrogeni, ma sono precisi solo al livello di nanogrammi per millilitro. Per essere efficace con una singola puntura del dito, tale sensibilità deve essere migliorata di un ordine di grandezza (in picogrammi per millilitro).
La combinazione di tecnologie utilizzate da Aneeve è piuttosto convincente, afferma Jerome Lynch , un ingegnere presso l'Università del Michigan. Nota che l'innovazione dell'azienda risiede nell'integrazione di più tecnologie che altri hanno esplorato individualmente. E stanno sfruttando tecnologie convenienti. Quando altri l'hanno provato, hanno guardato più al livello di proof-of-concept, mentre [Aneeve] sta guardando più alla fattibilità commerciale e alla scalabilità nel mercato.
Nicholas Kotov , nanotecnologia e ingegnere chimico presso l'Università del Michigan, concorda sul fatto che è la combinazione di numerose tecnologie a rendere importante il progetto. L'uso della tecnologia di stampa a getto d'inchiostro per il rilevamento, e in particolare degli ormoni, è interessante, afferma.
In definitiva, i ricercatori sperano di costruire un piccolo dispositivo che possa essere collegato a uno smartphone e che possa tradurre i dati dalle strisce del sensore di nanotubi di carbonio in un registro che aiuti gli utenti e i loro medici a tenere traccia delle informazioni. Al momento, il laboratorio di Aneeve consiste in poco più di un banco nudo all'interno della struttura dell'incubatore dell'UCLA. Ma l'uso del laboratorio pulito, della stampa e di altre strutture dell'incubatore ha eliminato la necessità per la startup di acquistare la propria attrezzatura. I nostri prossimi passi sono ottimizzare ulteriormente la piattaforma di rilevamento, afferma Galatsis, aggiungendo che mirano ad avere un prototipo funzionante in 18 mesi.