3-D-printet enhed registrerer biomarkører for for tidlig fødsel

Preterm fødsel (PTB) – defineret som fødsel før den 37 ^th graviditetsuge - er den førende komplikation ved graviditet. Hvis lægerne havde en simpel, præcis og billig måde at identificere kvinder i risiko for tilstanden, de kunne udvikle bedre forebyggelsesstrategier. Nu har forskere skabt en 3-D-printet mikrochipelektroforeseenhed, der følsomt kan detektere tre serumbiomarkører for PTB. De rapporterer deres resultater i ACS' journal Analytisk kemi .

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen, PTB påvirker omkring 1 ud af 10 graviditeter på verdensplan. For tidligt fødte spædbørn kan lide af komplikationer såsom neurologiske, åndedræts- og hjerteproblemer og, i nogle tilfælde, selv døden. Forskere har tidligere identificeret biomarkørpeptider og proteiner i moderens serum, der ret præcist kan forudsige PTB ved 28 ugers graviditet. Imidlertid, eksisterende metoder til påvisning af biomarkørerne er besværlige eller ikke særlig følsomme. I tidligere forskning, Adam Woolley og kolleger brugte en 2-D mikrofluidisk enhed til at adskille PTB-biomarkører ved elektroforese. Men at lave disse enheder var langsom, fejlbehæftet og dyrt. Processen krævede også et rent rum, kaustiske kemikalier og højt uddannet personale. Derfor, Woolleys team ønskede at udvikle en 3-D-printet mikrochip-enhed, hvilket ville være meget enklere, hurtigere og billigere at lave, til adskillelse og påvisning af fluorescensmærkede PTB-biomarkører.

Forskerne printede deres enhed på et objektglas ved hjælp af en 3-D-printer med en brugerdefineret harpiks som blæk. For at opnå den bedste adskillelse af tre peptidbiomarkører ved elektroforese, de optimerede enhedens design, samt parametre som anvendte spændinger og bufferidentitet og sammensætning. Den 3-D-printede mikrochip kunne detektere de tre PTB-biomarkører i det picomolære til det lave nanomolære område, svarende til deres 2-D mikrofluidisk enhed. Forskerne bemærker, at selvom disse detektionsgrænser stadig er højere end PTB-risikoniveauerne for biomarkørerne, de kunne øge følsomheden ved at tilføje en komponent til enheden, der koncentrerer peptiderne.