Tim peneliti menciptakan prosesor fluida bebas kontaminasi terkontrol cahaya baru
Engineering

Tim peneliti menciptakan prosesor fluida bebas kontaminasi terkontrol cahaya baru


Demonstrasi prosesor fluida bebas kontaminasi yang dikontrol cahaya. Kredit: Universitas Hong Kong

Sebuah tim peneliti teknik mesin di University of Hong Kong (HKU) telah menemukan prosesor fluida baru yang dikendalikan cahaya dan bebas kontaminasi, yang dapat berfungsi sebagai alat yang berguna untuk sangat mengurangi risiko infeksi pada pekerja medis garis depan dalam pengujian virus atau bakteri dalam pandemi besar seperti pandemi COVID-19 saat ini, dan untuk meminimalkan risiko kontaminasi selama proses tersebut.

Teknologi baru telah dipublikasikan di Kemajuan Sains dalam artikel berjudul “Photopyroelectric Microfluidics,” ditulis bersama oleh mahasiswa pascasarjana Mr Wei Li, peneliti pascadoktoral Dr. Xin Tang dan Ketua Profesor Liqiu Wang di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, HKU.

Manipulasi presisi berbagai cairan sangat penting di banyak bidang. Tim ini secara inovatif menggunakan cahaya sebagai kekuatan stimulasi, memungkinkan manipulasi tanpa kontak dalam memindahkan, menggabungkan, mengeluarkan dan memisahkan cairan, pada platform responsif foto yang dirancang khusus. Platform ini tidak beracun dan tidak lengket pada semua cairan, menjadikannya prosesor fluida bebas kontaminasi yang ideal.

Profesor Wang mengatakan aplikasi pertama dari teknologi baru ini bisa dalam pengujian dan diagnosis biomedis, dengan tujuan menurunkan risiko kontaminasi dan infeksi dalam prosesnya.

“Menguji virus dan bakteri menular sangat berisiko, terkadang bahkan fatal. Tetesan darah dari pasien Ebola dapat menginfeksi petugas medis melalui kulit. Untuk diagnosis, petugas medis harus menghentikan, menyaring, dan memurnikan sampel darah pasien untuk mendapatkan genetik virus. Bahan. Rangkaian operasi ini, sangat sering dalam media yang bersifat cair, sangat menular. Selain itu, cairan menempel pada permukaan, yang akan mencemari wadah dan peralatan penanganan, menyebabkan potensi bahaya jika limbah medis tidak dikelola dengan baik. ” Dia berkata.

Prosesor fluidic yang baru ditemukan menggunakan cahaya sebagai kekuatan stimulasi, memungkinkan manipulasi tanpa kontak dalam memindahkan, menggabungkan, mengeluarkan dan memisahkan cairan, pada platform responsif foto yang dirancang khusus. Kredit: Universitas Hong Kong

Menurut laporan WHO, petugas kesehatan 21 hingga 32 kali lebih mungkin terinfeksi Ebola dan hampir 14% dari kasus COVID-19 yang dilaporkan ada di antara petugas kesehatan. Apalagi, diperkirakan plastik sekali pakai senilai US $ 20 miliar dikonsumsi dalam pengujian setiap tahun. Plastik bekas ditinggalkan dengan residu yang berpotensi menular atau beracun dan limbah berbahaya yang membutuhkan biaya US $ 10 miliar lagi untuk ditangani.

“Kami berharap teknik yang baru ditemukan ini dapat mengurangi dan bahkan menggantikan penggunaan plastik sekali pakai dalam industri biomedis dan farmasi. Alat pengatur cahaya ini mengungguli alat kelistrikannya di pasar dalam hal ketepatan dan kenyamanan operasional, padahal biayanya hanya seperseratus. ” Profesor Wang berkata.

Teknologi kunci dari prosesor fluida yang dikendalikan cahaya adalah platform responsif foto dua lapis. Dengan ketebalan hanya 2mm, ini portabel dan mudah ditangani. Permukaan superomniphobiknya menghubungkan cairan tanpa gesekan, seperti tetesan embun yang bergulung di atas daun teratai; dan lapisan piroelektrik fototermal, yang merasakan rangsangan cahaya dan mengubahnya menjadi gaya yang menggerakkan, membelah, dan mengeluarkan cairan.

Ini memiliki potensi besar dalam penelitian dan aplikasi lanjutan dalam analisis DNA, proteomik, uji sel dan diagnosis klinis, sintesis kimia dan penemuan obat. Ini dapat menangani spektrum luas cairan seperti air, alkohol, alkana, dan terutama minyak silikon, yang sangat menantang karena tegangan permukaannya yang sangat rendah. Volume cairan yang dapat bermanuver dapat dari 1000 μl hingga tetesan kecil 0,001 μl, yaitu sekitar 0,02% dari volume darah dalam gigitan nyamuk, yang 100 kali lebih kecil daripada yang dimanipulasi oleh pasangan listriknya.

Tim peneliti HKU menciptakan prosesor fluida bebas kontaminasi terkontrol cahaya baru

(foto atas) menunjukkan pemisahan tetesan etanol oleh berkas cahaya pada platform mikrofluida fotopyroelektrik. (bawah) menunjukkan pengangkut kargo yang dikendalikan cahaya dengan roda tetesan yang mengangkut muatan padat. Kredit: Universitas Hong Kong

“Perangkat ini berfungsi sebagai tangan tahan pembasahan ‘ajaib’ untuk menavigasi, menyatukan, mencubit, dan membelah cairan sesuai permintaan, memungkinkan pengangkut kargo dengan roda tetesan dan meningkatkan batas konsentrasi maksimum protein yang dapat dikirim hingga 4000 kali lipat.” Profesor Wang berkata.

Tim akan berusaha untuk mengintegrasikan platform dengan sistem kecerdasan buatan (AI) untuk membuat sistem yang sepenuhnya otomatis untuk pemrosesan cairan. Di masa mendatang, pengeditan gen dapat dilakukan dengan mengklik sebuah tombol, alih-alih menggunakan pipet berulang.


Mikrofluida photopyroelectric dikembangkan oleh para peneliti


Informasi lebih lanjut:
Wei Li dkk. Mikrofluida fotopyroelektrik, Kemajuan Sains (2020). DOI: 10.1126 / sciadv.abc1693

Disediakan oleh The University of Hong Kong

Kutipan: Tim peneliti menemukan prosesor fluida bebas kontaminasi terkontrol cahaya baru (2020, 8 Desember) diambil 8 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-team-light-controlled-contamination-free-fluidic- processor.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG