Araştırmacılar CD’leri Esnek Biyosensörlere Dönüştürüyor
New York Eyalet Üniversitesi’nden yeni araştırma, CD’ler için ikinci bir hayat sunuyor: Onları makul fiyatlı ve üretimi kolay esnek biyosensörlere dönüştürün.
Nature Communications’da bu ay yayınlanan bir makalede, Dr. Matthew Brown Biyomedikal Mühendisliği Bölümü’nden Yrd. Doç. Dr. Ahyeon Koh, altın kompakt bir CD’nin ince metalik tabakasının sert plastikten nasıl ayrılabileceğini ve insan kalbindeki ve kaslarındaki elektriksel aktivitenin yanı sıra laktat, glikoz, pH ve oksijen seviyesini izlemek için nasıl sensörlere dönüştürülebileceğini göstermektedir. Sensörler, Bluetooth aracılığıyla bir akıllı telefon ile iletişim kurabilmektedir.
Üretim, toksik kimyasallar salmadan veya pahalı ekipmanlara ihtiyaç duymadan 20 ila 30 dakika içinde tamamlanmakta ve cihaz başına yaklaşık 1,50 $’a mal olmaktadır. Makaleye göre, “Elektronik atıkların geri dönüşümü için bu sürdürülebilir yaklaşım, son teknoloji mikrofabrikasyon tesisleri, pahalı malzemeler veya yüksek kalibreli mühendislik becerileri gerektirmeyen, araştırmaya dayalı avantajlı bir atık akışı sağlamaktadır.”
Koh, CD’leri sensörlere dönüştürme fikrini ilk olarak Illinois Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmasını yaparken düşündüğünü söyledi.
Fotoğraf : Esnek biyosensör
“Bir fikrim vardı: Belki CD’den kritik materyali toplayabilir ve ardından algılama sistemlerine dönüştürebiliriz,” dedim. “Matt ile tez araştırmasının ilk aşamasında fikrim hakkında konuştum ve o da bu araştırmaya devam etmek istedi.”
Brown, CD’lerden yapılan biyosensörler üzerine önceki araştırmaları inceledi, ancak bu sensörlerin katı bir yapıya sahip olduğunu ve kendisinin ve Koh’un elde etmeyi umduğundan daha sınırlı sayıda uygulamaya sahip olduğunu buldu. İlk adım, kimyasal bir işlem ve yapışkan bant kullanarak metalik kaplamayı alttaki plastikten ayırmaktır.
Koh, “Yapışkan bir bantla düşen saç telinizi kıyafetlerinizden aldığınızda, bu aslında aynı mekanizmadır,” dedi. “CD’deki metal katmanını gevşetiyoruz ve sonra bantla o metal katmanı alıyoruz. Bu ince katman daha sonra işleniyor ve esnek hale geliyor.”
Sensörleri oluşturmak için Binghamton araştırmacıları, genellikle kağıt, vinil ve karton gibi malzemelerden tasarımları kesen, zanaatkarlar için hazır bir makine olan bir Cricut kesici kullanmışlardır. Esnek devreler daha sonra çıkarılacak ve kullanıcının üzerine yapıştırılacaktır. Bir akıllı telefon uygulamasının yardımıyla, tıp uzmanları veya hastalar okumalar alabilir ve zaman içindeki ilerlemeyi izleyebilir.
Brown’ın doktora danışmanı Koh, neredeyse on yıl önce mümkün olabileceğini tahmin ettiği bir şeyin şimdi gerçek olduğunu görmekten heyecan duyuyor.
“Laboratuvarda Matt olduğu için çok şanslıydım, çünkü aksi takdirde bu, sadece doktora sonrası araştırmamdan bir fikir olarak kalacaktı,” dedi. “Doktora sonrası meslektaşlarımdan bazıları, onlara bu fikirden bahsettiğimi hatırlıyor ve bu konuda çok heyecanlılar.”
Brown, sürekli glikoz monitörleri yapan Dexcom için çalışmak üzere San Diego’ya gidiyor, ancak CD’den sensöre teknolojinin nasıl geliştirilebileceği konusunda da yeni fikirleri var: “Altın CD’ler kullandık ve daha yaygın olduğunu düşündüğüm gümüş bazlı CD’leri keşfetmek istiyoruz. Bu tür CD’leri aynı işlemle nasıl dönüştürebiliriz? Ayrıca, ileri dönüşüm hızını daha da arttırmak için kumaş tabanlı kesici kullanmak yerine lazer kazımayı kullanıp kullanamayacağımıza bakmak istiyoruz. ”
Eski öğrencisi gibi Koh da muhtemelen kampüs topluluğunun yardımıyla CD-sensör araştırmasını genişletmek istiyor.
“Belki kampüste CD toplayabileceğimiz bir kutu oluşturabiliriz,” demiştir. “Ayrıca, işlemin herhangi bir mühendislik becerisi kullanılmadan, bir günde nasıl yapılacağına dair daha genelleştirilmiş, adım adım talimatlara sahip olabiliriz. Herkes, kullanıcıları için bu tür sensörler yapabilir. Bunların daha erişilebilir ve uygun fiyatlı olmasını ve halka daha kolay dağıtılabilir olmasını istiyoruz.”
Kaynak : techxplore.com
