p O tamanho é importante quando se trata de classificar materiais biológicos. Da identificação de patógenos à triagem de tratamentos com drogas, a capacidade de identificar e separar rapidamente as partículas com base em seu tamanho é uma ferramenta cada vez mais importante no diagnóstico e tratamento de pacientes, de acordo com Huanyu "Larry" Cheng, Dorothy Quiggle Professora de Desenvolvimento de Carreira no Departamento de Engenharia, Ciência e Mecânica da Penn State. Cheng e seus colaboradores internacionais na Universidade Xiangtan na China desenvolveram um modelo de baixo custo, maneira eficiente de fabricar um dispositivo de classificação flexível para uso em sensores biomédicos. p Eles publicaram sua abordagem esta semana em Materiais e interfaces aplicados ACS , um jornal da American Chemical Society.

p Dispositivos microfluídicos tradicionais são produzidos com medições precisas para classificar partículas de tamanhos específicos, como identificar os patógenos subjacentes a uma infecção no sangue de um paciente. Os dispositivos são construídos em salas limpas com equipamentos altamente especializados para atingir o grau de precisão necessário.

p "Dispositivos microfluídicos são muito importantes, mas precisamos fazer um trabalho melhor ao fabricá-los, "Cheng disse." Os métodos atuais podem levar dias, se não semanas, e muitas vezes são caros. "

p Para reduzir o custo e o tempo de produção dos dispositivos, os pesquisadores se inspiraram no que desejam monitorar:o flexível, elástico, às vezes corpo humano enrugado.

p Eles usaram um polímero contendo carbono e silício chamado PDMS, que se torna rígido quando tratado com luz ultravioleta. Uma vez que a superfície superior do polímero ficou rígida, eles esticaram, criando pequenas rachaduras na camada rígida. Os pesquisadores então o encapsularam com outra camada de cobertura do mesmo polímero.

p Próximo, eles repetiram o processo, mas esticaram o polímero antes de tratá-lo com luz ultravioleta. Uma vez que eles liberaram o polímero esticado com uma superfície rígida, ele enrugou, com pequenas rugas revestindo seu rosto.

p Quando os dispositivos são esticados e liberados, as rachaduras e rugas funcionam como válvulas, permitindo que pequenas partículas fluam enquanto restringe objetos maiores.

p "Podemos usar as rachaduras ou rugas para manipular o fluxo do fluido, "Cheng disse." Essas deformações mecânicas não são novas, mas eles não foram explorados para uso em dispositivos microfluídicos. Acabamos com um bom casamento entre as duas estruturas, que pode ser fabricado de forma simples e com baixo custo. "

p Cheng foca no desenvolvimento de flexibilidade, sensores extensíveis capazes de monitorar sem fio a saúde de uma pessoa por meio de seus movimentos físicos e sinais químicos em seu suor, pele e muito mais. O objetivo, ele disse, é melhorar o conforto e a qualidade de vida do paciente, ao mesmo tempo em que obtém o máximo de informações possível para ajudar a informar o diagnóstico e o tratamento.

p "Queremos desenvolver um sistema autônomo, sistema extensível que permite o longo prazo, uso contínuo de dispositivos de detecção sem fio para aprimorar as capacidades e o conforto do monitoramento da saúde dos pacientes, "Cheng disse." A capacidade de fabricar um baixo custo, Uma abordagem em grande escala para permitir testes adicionais é um componente crítico de tal sistema. "

p Os pesquisadores planejam continuar colaborando, Cheng disse, e irá explorar como produzir e usar o dispositivo microfluídico de forma ainda mais eficiente.