Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Новая бумажная центрифуга стоит меньше 15 рублей

Юлия Коровски, XX2 век

Учёные Стэнфордского университета (Stanford University) превратили детскую игрушку-жужжалку в центрифугу, которую можно использовать в лаборатории при проведении анализов крови. Это устройство не нуждается в электричестве, стоит всего 20 центов и может заменить дорогое оборудование в беднейших африканских странах. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering (Bhamla et al., Hand-powered ultralow-cost paper centrifuge).

Ману Пракаш (Manu Prakash) родился в Индии. В детстве он любил играть с жужжалкой – простым устройством, которое можно смастерить из обыкновенной нитки и пуговицы. Если протянуть нить таким образом, чтобы образовались петли, взяться за них и накрутить узел, а затем развести руки, игрушка начнёт раскручиваться, издавая характерный звук. Вряд ли он тогда мог предположить, что однажды напишет в научном журнале статью о том, как использовать жужжалку в лаборатории.

Пракаш занялся этим проектом после того, как в 2013 году съездил в научную командировку в Уганду. Посещая больницы, он заметил, что в большинстве из них не было работающих центрифуг или электричества, а потому врачи не могли разделить кровь на компоненты и сделать даже самые простые анализы. «В одной клинике сломанной центрифугой подпирали дверь, – рассказывает Пракаш. – Когда мы вернулись из Африки, мы спросили себя: можно ли провести центрифугирование без электричества, на человеческой тяге?»

Другие учёные уже задавались тем же самым вопросом. Они разрабатывали недорогие центрифуги на основе устройств для сушки салата и машинок для сбивания яиц, но эти девайсы разгонялись только до 1200 оборотов в минуту и обрабатывали пробы слишком долго. Пракаш и его коллеги подошли к вопросу очень серьёзно и организованно: они отправились в магазин, купили десяток вращающихся игрушек самых разных форм и размеров – от йо-йо до кистевых эспандеров – и отсняли их с помощью высокоскоростной камеры, чтобы выяснить, кто на свете всех быстрее. Йо-йо оказались слишком неторопливыми, а вот жужжалка вращалась со скоростью до 10 000 об/мин, что сопоставимо с показателями настоящей центрифуги.

Учёные изучили механику движения игрушки и описали её математически. Оказалось, что высокой скорости вращения удаётся достичь, главным образом, за счёт скручивания верёвочек в плотные спирали. «Скручиваясь и раскручиваясь, эти нити демонстрируют интересный принцип сверхспирализации», – объясняет Пракаш. Разобравшись в механизме работы «жужжалки», учёные смогли увеличить скорость вращения диска до 125 000 об/мин. Затем они сконструировали устройство под названием «paperfuge» (буквально – «бумагофуга»), состоящее из двух картонных дисков, лески, запечатанных с одной стороны соломинок для питья и деревянных ручек. Принцип работы очень прост: в соломинки-держатели на одном из дисков вставляют пробирки с кровью, прикрывают другим диском, защёлкивают кнопки и приводят приборчик в движение. В ходе экспериментов учёным удалось выделить плазму крови менее чем за полторы минуты, а на то, чтобы изолировать из образцов малярийных паразитов ушло 15 минут. Нагруженное пробами устройство развивало скорость до 20 000 об/мин.

«Это многообещающие результаты, – говорит Мухаммед Заман (Muhammad Zaman), инженер-биомедик Бостонского Университета (Boston University), не принимавший участия в исследовании. – Они очень впечатлили меня, потому что основываются на сильной теории и симуляции… а кроме того, имеют широкое применение». Заман отмечает, что теперь бумажную центрифугу предстоит проверить в полевых условиях. Пракаш сотрудничает с некоммерческой организацией PIVOT Works, Inc., которая оказывает квалифицированную медицинскую помощь жителям Мадагаскара. Вместе они проведут клинические исследования и выяснят, насколько приборы просты в обращении, долговечны и надёжны по сравнению с обычными центрифугами. Цена медицинских девайсов порой доходит до 6000 долларов, а бумажная «игрушка» стоит всего 20 центов (около 12 рублей), так что можно надеяться, что бедные страны всё-таки заинтересуются разработкой.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 12.01.2017


Читать статьи по темам:

диагностика медицина Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Яд кобры и квантовые точки для онкохирургии

Сцепка «нейротоксин-квантовая точка» попадает с кровотоком в пораженный орган и обозначает зону опухоли за счет флоуресценции наночастиц под УФ-излучением.

читать

Новый метод подбора противораковых препаратов

Устройство под названием «суспензионный микроканальный резонатор» может за 15 часов определить реакцию клеток конкретной опухоли на разлиные химиопрепараты.

читать

Кантилевер для инфекционистов

Исследователи из Университета Альберты изобрели устройство, способное быстро идентифицировать вредные бактерии и определить, насколько они устойчивы к антибиотикам.

читать

5 миллионов на персональную диагностику рака

Венчурный фонд Primer Capital вложил 5 миллионов рублей в компанию «ЦСБ Геномика», занимающуюся сервисом для подбора персонализированной противоопухолевой терапии.

читать

«Ватсон-онколог» доступен в Китае

«Hangzhou Cognitive Care готова предложить сервис «IBM Watson for oncology» каждому онкологу в Китае», – говорит исполнительный директор этой компании Жень Ту.

читать