Ingenieure erstellen einen Mikrofluidik-Chip, um COVID-19-Antikörper innerhalb von 12 Sekunden nachzuweisen

Die Ingenieure der Carnegie Mellon University in Pittsburgh haben mithilfe des 3D-Drucks einen Mikrofluidik-Chip zum Nachweis von COVID-19-Antikörpern innerhalb von 12 Sekunden erstellt. Zu diesem Zweck verwendeten die Ingenieure einen signifikant kleinen Blutstropfen von fünf Mikrolitern. Die in Advanced Materials veröffentlichte Studie zeigt, dass die Plattform das Vorhandensein von zwei Antikörpern des Virus, der Rezeptorbindungsdomäne (RBD) und dem Spike-S1-Protein, identifizieren kann. Das Gerät kann Konzentrationen von Antikörpern unter einem Pikomolar erfassen und stützt sich auf eine in der Mikrofluidik gespeicherte elektrochemische Reaktion, um ein Signal an einen Computer oder ein Smartphone in der Nähe zu senden. Das Team verwendete Aerosolstrahl-3D-Druck, um das Gerät zu erstellen. Preiswerte und winzige Goldmikropillarelektroden wurden im Nanomaßstab gedruckt, indem Aerosoltröpfchen thermisch zusammengesintert wurden. Dies bietet eine verbesserte elektrochemische Reaktion und eine vergrößerte Oberfläche der Mikropillaren, so dass Antikörper an Antigene binden können, die auf der Elektrode beschichtet sind. Die Mikropillaren laden durch die spezifische Geometrie mehr Proteine zum Nachweis, was zu schnellen und genauen Ergebnissen führt. Rahul Panat, Associate Professor für Maschinenbau bei Carnegie Mellon, erklärte: „Wir haben die neuesten Fortschritte bei Materialien und Herstellung wie dem 3D-Druck von Nanopartikeln genutzt, um ein Gerät zu entwickeln, das COVID-19-Antikörper schnell erkennt. Da unsere Technik die Immunantwort auf Impfungen quantifizieren kann, ist sie in der gegenwärtigen Umgebung sehr relevant. “