כימיקלים מסוכנים מוטסים יכולים להיות מדוללים, ניידים וקשה ללכוד. עם זאת, מדידה מדויקת של כימיקלים אלה היא קריטית בהגנה על בריאות האדם והסביבה.
כעת, מכשיר חדש, קטן בעלות נמוכה, שכונה מסוגל, יכול להפוך את האיסוף והגילוי של סכנות מוטסות ליעילות בהרבה. המכשיר, רק ארבעה על שמונה סנטימטרים לרוחב, תוכנן על ידי ג'ינגצ'נג מא– עוזר פרופסור להנדסת חלל והנדסת מכונות באוניברסיטת נוטרדאם, וחוקרים באוניברסיטת שיקגו. תוצאות עבודתם פורסמו ב הטבע הנדסה כימיתו
ל- Abble יש יישומים מיידיים בבתי חולים, בהם ניתן לאתר נגיפים, חיידקים וננו -פלסטיקה ישירות מהאוויר – ומציעים חלופות פחות פולשניות לתיקו בדם, במיוחד עבור תינוקות פגיעים ביחידות ילודים.
"הרבה סמנים ביולוגיים חשובים – מולקולות שגופך מייצר כאשר הוא מתמודד עם פתוגנים – מדוללים מאוד באוויר. הם יכולים להיות ברמה של מיליארד. ניסיון למצוא אותם זה כמו לאתר שישה עד שבעה אנשים באוכלוסייה העולמית – קשה מאוד", אמר תואר שני, המחבר הראשון של המחקר, שערך את המחקר כפוסט -דוק באוניברסיטת שיקגו.
מ.א., שההכשרה המתקדמת שלה הייתה במערכות מדע ואנרגיה תרמיות – תחום בו העברת מים מנוזל לקיטור היא מרכזית – תוהה כיצד סמנים ביולוגיים מוטסים עשויים להתנהג אם הם מעובדים לנוזל. האם מולקולות אלה יכולות להילכד בטיפות מים? האם הריכוז שלהם בנוזל יהיה זהה לריכוז שלהם באוויר? האם מולקולות שונות יתעבות אחרת?
אם בדרך כלל נבדקים סמנים ביולוגיים מוטסים בצורת גז, בדרך כלל יש צורך במכונות גדולות ויקרות – כגון ספקטרומטרים המוניים. עם זאת, אם החוקרים יוכלו להמיר את האוויר לנוזל, מערך של כלי מדידה מדויקים בעלות נמוכה, היה זמין-רצועות בדיקה מבוססות נייר, חיישנים אלקטרו-כימיים, מבחני אנזים וחיישנים אופטיים.
גילינו שמולקולות רבות יכולות להיכנס ביעילות לטיפות מים גם כאשר הריכוז שלהן נמוך מאוד. לא היינו צריכים לפתח מערכות כימיות מתקדמות כדי לתפוס את הסמנים הביולוגיים הללו במים. זה תהליך טבעי מאוד. "
ג'ינגצ'נג מא– עוזר פרופסור להנדסת תעופה וחלל ומכניות, אוניברסיטת נוטרדאם
המכשיר המסוגל, שניתן לבצע עבור פחות מ -200 דולר, מבאס באוויר, מוסיף אדי מים ומקרר אותו. דגימת האוויר מתעבה לטיפות מים על משטח של דוקרני סיליקון מיקרוסקופיים – תהליך שבאמצעותו אפילו כמויות זעירות של מזהמים הופכות להיות מרוכזות מאוד. טיפות אלה מחליקות למאגר בו הן נבדקות לסמנים ביולוגיים.
קבוצת המחקר של MA, מעבדת Thermofluids הממשקית (ITL), בוחנת דרכים למזער מסוגל, ומאפשרת לה להשתלב במערכות חישה ניידות או פלטפורמות רובוטיות לניטור סביבתי ובריאות. הקבוצה עובדת גם עם שותפים קהילתיים כדי לפקח על בריאותם של תינוקות פגיעים בטיפול בילודים.
"אני אוהב לעשות את מה שאני מכנה 'מחקר תקציבי', כלומר, השתמש ברכיבים פשוטים ועלות נמוכה, אבל עשה משהו חשוב שאף אחד לא השיג לפני כן. אני אוהב מחקר שמספק משהו שכולם יכולים לקנות מהחנות," אמרה מא.
