Des dispositifs miniatures de détection de molécules biologiques pourraient être développés plus rapidement grâce à une méthode de prototypage rapide.

Appareils qui détectent et mesurent les molécules biologiques importantes pour les soins de santé, comme la détection de maladies dans des échantillons de sang, s'appuyer sur des électrodes pour effectuer leurs tâches.

De nouvelles générations de ces appareils sont en cours de fabrication qui manipulent des molécules ou fonctionnent avec de plus petites concentrations de molécules, par exemple la détection de cellules cancéreuses rares dans des échantillons de sang.

Ceux-ci nécessitent une configuration complexe d'électrodes minuscules. Obtenir le bon modèle est la clé, mais la construction de prototypes de différentes conceptions d'électrodes peut être coûteuse et longue, nécessitant souvent un équipement et une expertise spécialisés.

Maintenant, chercheurs de l'Imperial College de Londres, ont créé une méthode qui permet d'imprimer des motifs d'électrodes complexes dans les laboratoires communautaires et les hackspaces à une fraction du temps et du coût. Les détails de leur méthode sont publiés dans Rapports scientifiques .

Démocratiser la science

Chercheur principal Dr Ali Salehi-Reyhani, du Département de chimie de l'Impériale, a déclaré : « Avec notre méthode, les chercheurs et les startups peuvent plus facilement concevoir et développer des dispositifs d'analyse, même lorsqu'ils ont besoin d'électronique qui ne peut pas être achetée dans le commerce.

« Les hackspaces communautaires sont parfaits pour démocratiser la science, permettant à un plus grand nombre de personnes d'essayer de nouvelles solutions technologiques. Nous espérons que cette méthode permettra à la bioélectronique de bénéficier de cet écosystème de pirates informatiques qui se familiarisent avec les problèmes et les solutions dans le domaine de la santé. »

La méthode permet aux chercheurs de concevoir des modèles d'électrodes sur des ordinateurs avant de les imprimer à l'aide d'une imprimante à découpe laser. Les cavités sont ensuite remplies de métal à l'aide de techniques microfluidiques, en utilisant la science de la façon dont les fluides se déplacent dans des espaces confinés.

De cette façon, les chercheurs pourraient imprimer plusieurs feuilles d'électrodes, chacun avec un design légèrement différent, leur permettant d'être testés en succession rapide pour trouver le meilleur design. Précédemment, les conceptions ont peut-être dû être renvoyées pour être fabriquées, prendre des semaines voire des mois pour arriver au meilleur design, mais maintenant l'ensemble du processus peut être réduit à quelques jours.

Manipulation et analyse des cellules

L'équipe de fabriCELL, un centre d'excellence en science des cellules artificielles dirigé par l'Imperial College London et le King's College London, utilisent maintenant cette technique pour prototyper des dispositifs de manipulation et d'analyse des cellules.

Ils disent que la technique pourrait être utilisée pour accélérer le développement d'appareils portables flexibles, tels que les patchs cutanés qui surveillent les signaux de santé et les appareils, et des appareils qui pourraient être utilisés dans les hôpitaux ou les cabinets de médecins généralistes, tels que ceux qui peuvent rapidement distinguer les infections virales et bactériennes avec juste une goutte de sang.