Les tests médicaux à domicile les plus simples peuvent ressembler à un jeu de diverses puces de silicium recouvertes d'un film spécial, celui qui pourrait détecter les drogues dans le sang, un autre pour les protéines dans l'urine indiquant une infection, un autre pour les bactéries dans l'eau et autres. Ajoutez le fluide corporel que vous souhaitez tester, prendre une photo avec votre smartphone, et une application spéciale vous permet de savoir s'il y a un problème ou non.

C'est ce que l'ingénieur électricien Sharon Weiss, Cornelius Vanderbilt Professeur d'ingénierie à l'Université Vanderbilt, et ses étudiants ont développé dans son laboratoire, combinant leurs recherches sur le low-cost, des couches minces nanostructurées avec un appareil que la plupart des adultes américains possèdent déjà. "La nouveauté réside dans la simplicité de l'idée de base, et le seul composant coûteux est le téléphone intelligent, ", a déclaré Weiss.

"La plupart des gens connaissent le silicium comme étant le matériau à l'intérieur de votre ordinateur, mais il a des utilisations infinies, " dit-elle. " Avec notre silicium poreux à l'échelle nanométrique, nous avons créé ces trous à l'échelle nanométrique qui sont mille fois plus petits que vos cheveux. Ceux-ci capturent sélectivement les molécules lorsqu'ils sont prétraités avec le revêtement de surface approprié, assombrir le silicium, que l'application détecte."

Une technologie similaire en cours de développement repose sur du matériel coûteux qui complète le téléphone intelligent. Le système de Weiss utilise le flash du téléphone comme source lumineuse, et l'équipe prévoit de développer une application qui pourrait gérer tous les traitements de données nécessaires pour confirmer que le film s'est simplement assombri avec l'ajout de fluide. Quoi de plus, à l'avenir, un tel téléphone pourrait remplacer un système de spectrométrie de masse qui coûte des milliers de dollars. La Transportation Security Administration en possède des centaines dans les aéroports du pays, où ils sont utilisés pour détecter la poudre à canon sur les écouvillons à main.

D'autres tests à domicile reposent sur un changement de couleur, qui est une réaction chimique distincte qui introduit plus de marge d'erreur, dit Weiss.

Weiss, doctorat étudiant Tengfei Cao, et leur équipe ont utilisé un test de protéine biotine-streptavidine et un iPhone SE, modèle A1662, pour tester leurs films de silicium et a trouvé que la précision était similaire à celle des systèmes de mesure de paillasse. Ils ont également utilisé une boîte imprimée en 3D pour stabiliser le téléphone et obtenir des mesures standardisées pour le papier, mais Weiss a déclaré que cela ne serait pas nécessaire si d'autres recherches et développements conduisaient à une version commercialisée.

Leurs résultats paraîtront dans une prochaine édition de Analyste , un dans la famille de revues de la Royal Society of Chemistry.