Под руководством профессора электротехники Аарона Хокинса исследователи нашли способ заставить обычно хрупкий материал стекла изгибаться и изгибаться. Исследование открывает возможность создания нового семейства устройств типа «лаборатория на кристалле» на основе гибкого стекла.«Если вы сохраните движения в наномасштабе, стекло все равно сможет вернуться в форму», — сказал Хокинс. «Мы создали стеклянные мембраны, которые могут двигаться вверх, вниз и изгибаться.
Они являются первыми строительными блоками совершенно новой водопроводной системы, которая может перемещать очень небольшие объемы жидкости».В то время как существующие мембранные устройства типа «лаборатория на кристалле» эффективно работают в микромасштабе, исследование Хокинса, недавно опубликованное в Applied Physics Letters, позволит столь же эффективно работать на наномасштабе. Химики и биологи могут использовать устройства нанометрового масштаба для перемещения, улавливания и анализа очень мелких биологических частиц, таких как белки, вирусы и ДНК.
Так зачем работать со стеклом? По словам ведущего автора исследования и доктора философии BYU. студент Джон Стаут, у стекла есть несколько замечательных преимуществ: оно жесткое и прочное, а не материал, на который вещи реагируют, его легко чистить и оно не токсично.
«Стекло чистое для чувствительных типов образцов, таких как образцы крови», — сказал Стаут. «Работа с этим стеклянным устройством позволит нам смотреть на частицы любого размера и в любом заданном диапазоне. Это также позволит нам анализировать частицы в образце, не изменяя их».Исследователи полагают, что их устройство также может означать проведение успешных тестов с использованием гораздо меньших количеств вещества.
Вместо нескольких унций для проведения анализа крови, устройству со стеклянной мембраной, созданному Хокинсом, Стаутом и соавтором Тейлором Велкером, потребуется всего лишь одна-две капли крови.Хокинс сказал, что это устройство также должно позволять более быстрый анализ образцов крови: «Вместо того, чтобы отправлять пробирку с кровью в лабораторию и пропускать ее через все эти машины и этапы, мы создаем устройства, которые могут дать вам ответ на месте. "В сфере здравоохранения существует повышенный спрос на портативные устройства для экспресс-тестирования на месте. Многое из этого реализуется с помощью этих микрофлюидных систем и устройств, и устройство BYU может вывести это тестирование на новый уровень детализации.
«Это обещает быть быстрой диагностикой заболеваний, тестированием уровня холестерина и вирусами», — сказал Хокинс. «Кроме того, это поможет в процессе лечения знать правильный метод лечения пациента».