Струйный принтер для печати биосенсоров

Видео: Как работает струйный принтер

Потребители скоро могут увидеть на упаковках своих любимых продуктов умные этикетки с биосенсорами, которые будут предупреждать о появлении в продукте опасных патогенов, таких как кишечная палочка или сальмонелла.

А врачи в ближайшем будущем получат дешевые и простые биосенсоры для экспресс-диагностики инфекций, которые позволят избежать долгого анализа в лаборатории и сократить время постановки диагноза.

Все благодаря тому, что исследователи из Университета Макмастера (McMaster University) в Канаде научились печатать биосенсоры на бумаге при помощи обыкновенного струйного принтера, заложив основу для массового производства этих изделий.

Новая платформа – это уникальное достижение, которое позволяет пользователям получать простой, понятный и четкий ответ в виде букв и символов на вопрос, присутствует ли конкретный микроорганизм в анализируемом материале, и в каком количестве. Материалом может быть практически все, от капли крови или слюны до пищевых продуктов или почвы.



«Простота использования делает эту систему доступной как в поле, так и в кабинете врача. Представьте себе, что мы способны четко распознать зараженное мясо, овощи или фрукты. А для пациентов с подозрением на инфекцию C. diff врачу будет достаточно провести простой тест прямо на приеме, сэкономив время и быстро назначив эффективное лечение. Этот метод может использоваться практически для любых организмов, от вирусов до бактерий, а также для неживой материи», - говорит Джон Бреннан (John Brennan), директор Института биологических интерфейсов при Университете Макмастера.

Бреннан работал над проектом вместе с биохимиком Ингфу Ли (Yingfu Li) и студенткой Кармен Каррасквилла (Carmen Carrasquilla). Ученые пытались решить проблему производства бумажных биосенсоров, которые на сегодняшний день являются дорогими и недостаточно надежными, а зачастую вовсе не могут производиться массово.

Используя новейшие достижения в области биочернил (bio-inks), канадские ученые научились приспосабливать традиционные офисные струйные принтеры для производства сенсоров с фрагментами ДНК на бумажной основе. При контакте с определенным материалом (организмом, его токсинами) биосенсоры меняют цвет и на них становятся видны определенные буквы или символы.

Бреннан говорит, что сфера применения новой технологии просто поражает воображение. По сути, в технологии биосенсоров оставалось единственное узкое место, и ученые устранили его, подарив биосенсорам большое будущее.

«Мы можем адаптировать технологию для многих областей, от экспресс-диагностики рака до мониторинга токсинов в водопроводной воде. Существуют сотни возможностей», - сказал он.

Подробнее о результатах работы команды Бреннана можно узнать в журнале Chemistry.