Biologija

20 centų popierinė centrifuga gali nustatyti maliariją per 15 minučių

20 centų popierinė centrifuga gali nustatyti maliariją per 15 minučių


Stanfordo universiteto mokslininkai sukūrė rankomis susuktą centrifugą, daugiausia pagamintą iš popieriaus. „Centrifuga“ yra ypač lengva ir kainuoja vos 20 centų. Senovinio vaikiško žaislo įkvėptas paprastas prietaisas pavadintas „paperfuge“. Ši nebrangi ir be galios centrifuga maliariją kraujyje gali aptikti vos per 15 minučių.

Kaip veikia centrifuga?

Centrifuga yra prietaisas, naudojamas viso pasaulio klinikose, ligoninėse ir laboratorijose. Sukant mėginį, skysčiai, tokie kaip kraujas, atskiriami į skirtingus komponentus. Dėl didelio greičio sukimo išcentrinės jėgos išstumia tankesnę medžiagą į išorę. Centrifuga naudojama atskirti ląsteles, posląstelinius organelius, baltymus, virusus ir nukleorūgštis.

Centrifugos yra gyvybiškai svarbios skurdžiuose regionuose, kur paplitusios tropinės ligos. Tačiau jų ne visada galima įsigyti dėl didelių išlaidų, svorio ir elektros poreikių. Dėl to praktikos specialistams sunku padėti savo pacientams.

Siekdama įveikti šią problemą, mokslininkų komanda, vadovaujama Manu Prakasho iš Stanfordo universiteto, sukūrė rankomis susuktą popierinę centrifugą. Pradinį dizainą sudarė salotų suktukai ir rankiniai kiaušinių plakikliai, tačiau abu nesugebėjo pasiekti reikiamo greičio. Galutinis projektas, paskelbtas Gamtos biomedicinos inžinerija,buvo sukurtas garsiniu žaislu (sūkuriu), kuris datuojamas 3300 m. pr. Kr. Šiek tiek skirtingi prietaisai buvo naudojami kolonijinėje JAV, čiabuvių Šiaurės Amerikoje, viduramžių Europoje ir senovės Kinijoje.

Vaikų žaislas įkvepia revoliucinį prietaisą

„Paperfuge“ valdoma traukiant virvę, einančią per centrą, ir akivaizdžiai sukant apskritą diską. Jis veikia pagal „netiesinio osciliatoriaus“ principus. Centrinis diskas sukasi, kai rankenai daroma jėga, dėl kurios stygos išsisuka. Kai styga visiškai atsukama, ji pradeda atsukti; taip suformuodama super riestą struktūrą.

Kiek efektyvus „Paperfuge“?

„Paperfuge“ gali pasiekti 125 000 apsisukimų per minutę (RPM) sukimosi greitį. Jis veikia išcentrines jėgas, lygias 30 000 g. Be to, jo greitis laikomas greičiausiu sukimosi greičiu, užfiksuotu žmogaus valdomame įrenginyje.

Įrenginio pajėgumas buvo patikrintas krauju, kurį reikia atskirti į skirtingus komponentus tikrinant, ar nėra ligų. „Paperfuge“ galėjo centrifuguoti kraują maždaug 20000 aps / min; panašus greitis kaip ir įprastose centrifugose ant stendo. Jis per 90 sekundžių sugebėjo atskirti gryną plazmą nuo kraujo. Bet dar svarbiau tai, kad per maždaug 15 minučių pavyko išskirti maliarijos parazitą kraujyje.

„Paperfuge“ medžiagos gali skirtis. Tyrėjai sugebėjo sukonstruoti prietaisą iš popieriaus, medžio ir žvejybos vielos. Kita versija buvo pagaminta iš polidimetilsiloksano (įprasto silicio pagrindu pagaminto organinio polimero), plastiko ir 3D spausdintų medžiagų. Tai leidžia prietaisą gaminti urmu.

"Mūsų siūlomo prietaiso gamybos paprastumas leis nedelsiant masiškai paskirstyti skubiai reikalingą sprendimą šioje srityje", - baigė autoriai savo tyrime. „Galų gale mūsų dabartinis darbas yra taupaus mokslo pavyzdys: sudėtingos paprasto žaislo fizikos panaudojimas pasaulinėms sveikatos priežiūros reikmėms“.

„Paperfuge“ buvo išbandytas Madagaskare, kur buvo atliktas lauko bandymas, siekiant nustatyti, ar įrenginį lengva naudoti. Testas įrodė, kad „Paperfuge“ gali naudoti iš esmės visi, taip sprendžiant centrifugos problemą kaimo vietovėse.

TAIP PAT ŽR. Gelbėjimo origami mikroskopas kainuoja vos 50 centų

Parašė Terry Bermanas


Žiūrėti video įrašą: mano porsche kolekcija