| 0 |
|
Группа инженеров Рочестерского технологического института (RIT) разработала микрожидкостную лабораторию-на-чипе нового поколения, в которой магнитные наношарики помогают изолировать мельчайшие частицы — штаммы бактерий, устойчивые к лекарствам, и вирусы, являющиеся источниками инфекций Ebola или COVID-19.
Устойчивые к лекарственным средствам инфекции вызывают сотни тысяч смертей во всем мире каждый год, и это число постоянно увеличивается. Согласно отчету ООН, к 2050 году смертность, вызванная устойчивостью к антибиотикам, может достигнуть 10 миллионов в год.
«Крайне важно лучше выявлять, понимать и лечить эти заболевания. Чтобы обеспечить быстрое и точное обнаружение, критически необходимой является очистка и подготовка образцов, именно это мы и пытаемся сделать», — сообщил один из авторов изобретения, Ке Ду (Ke Du), доцент Инженерного колледжа RIT.
Новое устройство найдёт применение в полевых госпиталях или клиниках, где поможет существенно ускорить сбор и анализ образцов по сравнению с доступными сейчас мембранными фильтрами. Улучшить процесс выделения бактериальных образов позволяет сочетание более глубоких нано-каналов, ускоренного течения жидкостей, содержащих бактерии, и внедрение магнитных шариков в каналы устройства.
Публикация в журнале ACS Applied Materials and Interfaces рассказывает об успешных экспериментах, в которых это нано-устройство использовали для изоляции бактерий из различных жидкостей в матричном фильтре на основе микрочастиц. Фильтр улавливал частицы в небольших пустотах устройства, создавая повышенную концентрацию бактерий для последующего анализа. Миниатюрность устройства стала дополнительным преимуществом, поскольку позволяла одновременно тестировать несколько образцов.
Для количественной характеризации объёмной структуры пустот в 3D-массиве магнитных шариков диаметром 2,8, 5 и 10 микрометров, и её фильтрационной эффективности при разных скоростях потока использовались оптическая когерентная томография, симуляция жидкостной динамики и реконструкция на базе машинного обучения без наставника.
В дальнейшем авторы планируют адаптировать свою лабораторию-на-чипе для работы не только с плазмой, но и с цельными образцами крови. Они предполагают использовать тандем из нескольких устройств с нано-ситом для последовательной изоляции в целях изучения и обнаружения инфекций крови, таких как сепсис.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
