Nový čip urychluje a optimalizuje klinické vyšetření ve velkém měřítku; pochopit

Výzkum publikovaný ve vědeckém časopise Senzory ACS představila nový čip vyvinutý brazilskými vědci z Národního centra pro výzkum energie a materiálů (CNPEM) a São Carlos Institute of Physics v USP (IFSC-USP), ve spolupráci s University of Colorado (USA).

Podle výzkumníka Renata Limy spočívá hlavní pokrok ve schopnosti integrovat mnoho senzorů do jednoho systému bez zvýšení provozní složitosti.

„Tato technologie řeší starý problém v oblasti elektrochemických senzorů: obtížnost koncentrace mnoha senzorů na jeden čip, aniž by se zvýšila složitost provozu systému,“ vysvětlil.

Zařízení má rozměry 75×35 milimetrů a spojuje více než 100 komponent, které fungují integrovaně.

Pro výzkumníka USP a profesora Osvalda Novaise de Oliveira Junior je rozdíl v režimu provozu: „Zařízení spojuje na čipu více než 100 mikroskopických senzorů, které pracují integrovaným způsobem. Inovace spočívá ve způsobu, jakým tyto senzory fungují: střídají své funkce během testů,“ uvedl.

Toto střídání snižuje potřebu elektrického připojení, což zjednodušuje konstrukci a snižuje výrobní náklady. „Toto zjednodušení činí čip kompaktnější a snáze se vyrábí a navíc snižuje náklady na každý senzor,“ vysvětlil Osvaldo.

V laboratorních testech byl čip schopen sledovat proliferaci rakovinných buněk, identifikovat rakovinný biomarker a analyzovat vzorky, které simulovaly lidskou moč. Pro vědce to demonstruje jeho všestrannost v různých biomedicínských aplikacích.

„Jinými slovy, čip může mít více funkcí, pokud je aktivní snímací vrstva přizpůsobena látkám, které mají být detekovány nebo monitorovány,“ zdůraznil profesor.

Tým také ukázal, že systém lze připojit k přenosnému zařízení pro rychlou analýzu elektrochemických vlastností. V budoucnu vědci vyhodnocují použití doplňkových technik, jako je analýza obrazu podporovaná strojovým učením pro pokročilejší diagnózy.

Navzdory výsledkům autoři zdůrazňují, že pokrok je stále v laboratorní fázi. „Aby mohly být vyráběny ve velkém měřítku, jsou nutné velké investice do konstrukce zařízení, aby se vyvinuly postupy, které umožňují výrobu stovek nebo tisíců čipů s reprodukovatelnými výsledky,“ vysvětlil profesor.