Исследователи превращают компакт-диски в гибкие биосенсоры
В статье, опубликованной в Nature Communications, ученые из Бингемтонского университета рассказывают, как тонкий металлический слой золотистого компакт-диска можно отделить от пластика — и превратить в датчики для мониторинга электрической активности в сердце и мышцах человека, а также уровня лактата, глюкозы и кислорода. Это позволит перерабатывать старые компакт-диски с пользой.
Исследователи — доктор наук Мэтью Браун и доцент Ахён Кох с факультета биомедицинской инженерии Бингемтонского университета — изготавливают датчики за 20-30 минут. Процесс проходит без токсичных химикатов и дорогостоящего оборудования, стоимость одного устройства составляет около 1,5 доллара. Датчики могут связываться со смартфоном через Bluetooth, пишет EurekAlert!
Кох сказала, что она впервые обдумывала идею преобразования компакт-дисков в датчики, когда проводила постдокторское исследование в Университете Иллинойса: "У меня была идея: может быть, мы могли бы собрать ценный материал с компакт-диска, а затем использовать его для систем датчиков", — сказала она.
Первым шагом является удаление металлического покрытия с пластика под ним с помощью химического процесса и клейкой ленты. "Когда вы собираете волосы на одежде липкой лентой, это, по сути, тот же механизм, — сказала Кох. — Мы отделяем металлический слой от компакт-диска, а затем собираем его при помощи скотча — просто снимаем".
Для создания датчиков исследователи из Бингемтона использовали режущий плоттер Cricut — станок для ремесленников, которым обычно вырезают рисунки из бумаги, винила и картона. Получались гибкие датчики разной формы, которые затем отделяли от основы и прикрепляли к человеку. С помощью приложения для смартфона медработники или пациенты могли получать показания и отслеживать прогресс с течением времени.
Теперь Мэтью Браун отправится в Сан-Диего, чтобы работать в компании Dexcom, производящей автоматические устройства для мониторинга уровня глюкозы. Однако он намерен продолжить совершенствование своего ноу-хау: "Мы использовали золотые компакт-диски, но хотим исследовать компакт-диски на основе серебра, которые шире распространены. Получится ли при помощи такого же процесса вторично использовать и эти диски? Мы также хотим выяснить, можно ли использовать лазерную гравировку, а не резак, чтобы еще больше повысить скорость переработки".
Дальнейшие исследования планирует и Кох: "Может быть, мы могли бы собирать старые компакт-диски в специальную коробку на кампусе, — сказала она. — А еще можно было бы написать пошаговую инструкцию по изготовлению таких датчиков для людей без инженерных навыков. Мы хотим, чтобы они стали более доступными, а также чтобы их было легче распространять среди населения".
Редактор: Юлия Тислер
