Другие новости Москвы и Московской области на этот час
Добавь свою новость бесплатно - здесь

«Лаборатория на чипе»: разработан сверхчувствительный микродатчик для медицинских анализов

Российские учёные разработали высокочувствительный биосенсор на основе фотонных микросхем, способный обнаружить минимальные концентрации исследуемого вещества в жидкостях и газах. Устройство с таким функционалом будет востребовано для ранней индивидуальной диагностики в медицине, а также точного экологического мониторинга окружающей среды. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Letters.

Сегодня, благодаря технологиям, развитие медицины движется в направлении персонализированной медицинской помощи. Она предполагает индивидуальный подход с возможностью наблюдения за состоянием пациента «на месте» при посещении врача. Для решения подобной задачи необходимо наличие компактных, недорогих, высокочувствительных приборов, способных анализировать биожидкости и газы в режиме реального времени без сложной процедуры обработки данных.

Группа исследователей из НИТУ «МИСиС», Московского педагогического государственного университета и Сколковского института науки и технологий разработала прототип устройства, который может стать в дальнейшем основой для создания комплексной «лаборатории на чипе». Он представляет собой миниатюрный биосенсор, функциональным элементом которого выступает комбинация высокочувствительных фотонных микросхем с микрофлюидными каналами.

Вадим Ковалюк, старший научный сотрудник Центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС» рассказывает:

«Обнаружение веществ в исследуемом растворе или газе при сверхмалых концентрациях требует решения нескольких задач: разработка чувствительных элементов на чипе и их интеграция с компонентами прокачки исследуемого раствора. Для решения первой задачи могут быть использованы чувствительные фотонные интегральные схемы на нитрид-кремниевой платформе с нагревательными элементами. В свою очередь, благодаря высокой адгезии и вариативности изготовления, микрофлюидные каналы из полимера (полиметилдисилоксана) отлично подходят для решения второй задачи. Поэтому наша работа была направлена на разработку и исследование универсального микрофлюидно-нанофотонного сенсора на основе нитрида кремния для обнаружения сверхнизких концентраций вещества в растворах и газах».

Поверх чувствительной — фотонно-микросхемной — части датчика прокачивается исследуемый раствор или газ, что меняет саму конфигурацию данного датчика и влияет на распространение в нём оптического излучения. Это приводит к тому, что спектральная характеристика датчика зависит от исследуемого вещества: по её изменению можно определить как состав, так и концентрацию материала. Микрофлюидные каналы используются как «инфраструктура»: для прокачки исследуемых веществ к чувствительным фотонным элементам на чипе, для очистки чипа и тд.

Такая комбинация позволила создать компактный высокочувствительный сенсор для определения низкой концентрации вещества в жидкостях и газах с возможностью проведения большого количества тестов на одном устройстве и его повторного использования.

Тестируя разработанное устройство, авторы определяли различные, вплоть до минимальных, концентраций изопропанола (один из простых одноатомных спиртов) в деионизованной воде, дополнительно очищенной от ионов. Основываясь на этом, они оценили чувствительность прибора и предел обнаружения анализируемого вещества. По итогам испытаний, микросенсор способен обнаруживать сверхнизкое изменение в показателе преломления исследуемого раствора или газа вплоть до 6,92 × 10−6 RIU (единицы показателя преломления), а в рамках концентрации для изопропанола в воде до 11 ppm (11 частиц изопропанола на 1 миллион частиц деионизованной воды).

По словам разработчиков, устройство может стать перспективной платформой для биомедицинской диагностики и мониторинга окружающей среды, этапом создания полностью компактных высокочувствительных устройств для проведения на одном чипе тысяч тестов для определения потенциальных заболеваний или утечек токсинов при использовании ультрамалых объёмов исследуемого образца.

Ключевым коммерческим направлением для внедрения таких устройств в ближайшее время может стать область медицины, связанная с выявлением онкологических и вирусных заболеваний за счёт использования подхода микрожидкостной биопсии.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Москве, в Московской области и в России



Ru24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Ru24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Ru24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Ru24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Москве

Ria.city

Собянин: Каждый москвич с инвалидностью получает комплексную помощь от города

Временно ограничат движение на двух улицах Нижегородского и Гагаринского районов

Зырянов: Успех сборной России на Евро-2008 – больше случайность

Жителям Подмосковья рассказали о старте грибного сезона

Музыкальные новости

Бизнес в огне. Почему так часто горят склады

«Радио Зенит» – информационный партнер форума «Мы вместе. Спорт»

Тариф – Большой Концертный Тур. Организация серии больших концертов.

Путин отчитал Беглова за место Петербурга в туристическом рейтинге

Новости Москвы

В России создают «аналог PlayStation» — консоль PlaySpace с чипом Intel Atom X5 и 4 ГБ ОЗУ

Приуроченные к юбилеям трех писателей-фантастов мероприятия пройдут на ВДНХ

Форум «Управдом» по вопросам ЖКХ провели в Ступине

Силовики пришли с обысками к криптообменникам в деловой центр "Москва-Сити"

Экология в Москве

Узкое горлышко: зачем даже маленькой компании регламенты

Признаки интернет-зависимости

«Наука в школе: реальность или иллюзия»: в Технопарке Физтех-лицея им. П. Л. Капицы эксперты выяснили, могут ли школьники заниматься наукой

Крупный российских туроператор сделал заявление о турах в Таиланд на лето-2024

Спорт в Москве

Виктория Азаренко вышла в полуфинал турнира WTA-1000 в Майами

Россиянка покинула WTA-1000 из-за проблем со здоровьем

Рыбакина о том, что не играла в Индиан-Уэллс из-за болезни: «К сожалению, восстановление заняло много времени»

Хачанов победил Черундоло и пробился в 1/8 финала турнира ATP в Майами

Москва на Moscow.media

Узбекистан начал выпуск «народного» кроссовера Киа. Такой модели не хватает в России

«Байкал Сервис» запустил выгодный коробочный прайс для поставщиков Вайлдберриз

BelkaCar запускает уникальный партнерский сервис корпоративного каршеринга в Набережных Челнах

Федеральный девелопер: ЦФА позволят легко и просто накопить квадратные метры и "обернуть" их в квартиру











Топ новостей на этот час в Москве и Московской области

Rss.plus






Промоутер Гаджиев считает, что МОК не может запретить участие в Играх дружбы

Суд закрыл заседание по вопросу ареста 9-го фигуранта дела о теракте в "Крокусе"

Девятого фигуранта дела о «Крокусе» привезли в суд

Красивый бизнес: как выйти на премиум аудиторию fashion-индустрии