211service.com
Använda tryckta nanokretsar för att känna av hormoner
Precis som glukosmätare har revolutionerat behandlingen av diabetes, ringde forskare vid en startup Aneeve Nanotechnologies tror att de bygger hormonsensorer som kan revolutionera förståelsen och behandlingen av infertilitet, klimakteriet och andra tillstånd relaterade till hormonfluktuationer.
Jet framdriven: Dessa kolnanorör lades ner med hjälp av en bläckstråleskrivare. Forskare hoppas kunna använda tekniken för att skriva ut sensorer som upptäcker nivåer av östrogen och andra hormoner i en droppe blod.
Aneeve är en del av en ny teknikinkubatorprogram vid University of California i Los Angeles. Företaget arbetar för att skapa lågkostnadssensorer som kan tillverkas med vanliga bläckstråleskrivare och kol-nanorörbläck. Skrivarna fastställer nanorörskretsar som, när de binds till östrogenproteinet estradiol, genomgår en förändring av deras motstånd och optiska egenskaper och överför denna förändring via radiovågor till en annan enhet. Bolagets operativa chef, Kosmas Galatsis säger att han hoppas att resultatet blir ett lika bekvämt system som glukosmätare.
För närvarande finns det ingen enkel och billig metod för att regelbundet testa fluktuationer i en kvinnas hormonnivåer. Det finns en glukosmätare, men ingen hormonmätare som hjälper människor att hålla sina hormoner på önskad nivå, säger Galatsis. Forskare som genomför kliniska prövningar, eller läkare som försöker fastställa fertilitetsrytmer, kräver till exempel att blodprover samlas in på ett labb dagligen eller två gånger om dagen. Men med en enkel monitor som kan användas hemifrån kan en kvinna hålla koll på sina hormonnivåer genom att sticka i fingret och lägga en droppe blod på en engångsremsa av kol-nanorör. Om ett par inte kan bli gravida kan de övervaka sina hormonnivåer under flera månader och försöka befrukta när deras hormonnivåer är optimala, säger han.
Forskarna vid Aneeve tror också att en sådan anordning kan hjälpa forskare att bättre förstå klimakteriet och avgöra när hormonersättningsterapi kan vara fördelaktigt. Att ha en billig, öre-på-test-typ av övervakning som är korrekt och mäter flera parametrar kan öppna upp för mer forskning inom det området, säger Kumar Duraiswamy, en läkare och MBA-kandidat som är involverad i projektet. Just nu, säger han, är det inte lätt eller bekvämt eller billigt för kvinnor att gå in på ett testcenter.
Galatsis noterar att detta bara är den första applikationen som kommer från en teknikplattform som de hoppas kommer att ha bred användning. Plattformen är baserad på forskning från UCLAs nanoteknikforskare Kang Wang och kollega Chongwu Zhou vid University of Southern California. Vår nyhet är låg kostnad, tryck-var som helst-när som helst, off-the-shelf-teknik, säger Galatsis. Vi kan konvertera vilken bläckstråleskrivare som helst genom att bara byta ut patronen [till kolnanorörsbläck], så vi kan skriva ut alla typer av sensorer och göra RF-kretsar här.
Nanokretsar: Forskare skickade dessa chips genom en bläckstråleskrivare, som placerade kol-nanorörskretsar ovanpå dem.
Med finansiering från DARPA beslutade gruppen att först fokusera på att övervaka östrogen och andra hormoner eftersom det verkade finnas ett gapande behov. Hittills har de visat att deras sensorer kan känna av östrogen, men är bara exakta till nivån av nanogram per milliliter. För att vara effektiv med ett enda fingerstick måste den känsligheten förbättras med en storleksordning (till pikogram per milliliter).
Kombinationen av teknologier som används av Aneeve är ganska övertygande, säger Jerome Lynch , ingenjör vid University of Michigan. Han noterar att företagets innovation ligger i att integrera flera tekniker som andra har utforskat individuellt. Och de utnyttjar teknologier som är kostnadseffektiva. När andra har provat det har de tittat mer på proof-of-concept-nivån, medan [Aneeve] tittar mer på kommersiell lönsamhet och skalbarhet på marknaden.
Nicholas Kotov , en nanoteknik- och kemiingenjör vid University of Michigan, håller med om att det är kombinationen av många tekniker som gör projektet viktigt. Användningen av bläckstråleutskriftsteknik för avkänning, och särskilt hormoner, är intressant, säger han.
I slutändan hoppas forskarna bygga en liten enhet som kan anslutas till en smart telefon och kan översätta data från kol-nanorörsensorremsorna till en logg som hjälper användare och deras läkare att hålla reda på informationen. För tillfället består Aneeves labb av lite mer än en bar bänkskiva inuti UCLAs inkubatoranläggning. Men användningen av inkubatorns rena labb, utskrifter och andra faciliteter har eliminerat behovet för startupen att köpa sin egen utrustning. Våra nästa steg är att ytterligare optimera avkänningsplattformen, säger Galatsis och tillägger att de siktar på att ha en fungerande prototyp om 18 månader.