Foldet papir skaber et bærbart laboratorium til feltlaboratorietests

Overvågning og sporing af biologiske trusler eller epidemier kræver evnen til at udføre medicinske og laboratorieundersøgelser i marken under en katastrofe eller andre barske situationer. Dyrt laboratorieudstyr er ofte ikke tilgængeligt i disse indstillinger, så billig point-of-care-teknologi er nødvendig.

Almindelig papir bruges ofte i disse situationer, da det er billigt, bærbar og bredt tilgængelig. Imidlertid, papir udgør nogle problemer, der hindrer dets anvendelighed. I denne uges udgave af Biointerfaser efterforskere fra University of Maine rapporterer om en teknik, der i høj grad forbedrer ydeevnen af ​​papirbaserede point-of-care-teknologier.

"Papir er en biologisk nedbrydelig ressource, der kan hjælpe os med at løse flere fremtidige udfordringer, end vi tror, " sagde medforfatter Caitlin Howell.

I deres forskning, forfatterne coated lavprispapir med et tyndt silikonepolymerlag infunderet med en ikke-toksisk silikonevæske og foldede derefter det coatede papir til præcise geometrier, skabe stærkt forbedrede enheder i marken til at koncentrere og teste biologiske prøver. Selvom foldet papir tidligere er blevet brugt til at skabe lave omkostninger, bærbart udstyr til feltprøvning, den er næsten altid afhængig af overfladespænding til at flytte væske gennem papirfibre.

Fordi disse fibre varierer meget i diameter og længde, levering af inkonsekvente mængder væske til detektoren kan forekomme, og tab på op til 50 % af væskeprøven ind i papirets porer er almindelige. Også, papirporer er små, forhindrer strømmen af ​​store partikler, såsom blodceller og mikrober, hvilket i høj grad påvirker nøjagtigheden af ​​tests.

For at løse disse problemer, det coatede papir skaber et glat overlag, der forhindrer biologiske materialer, såsom bakterier, klæber permanent til papiret og tillader dråber at glide af uden at efterlade spor af væske. Den kan foldes for at skabe små kopper til at holde væskeprøver.

Det coatede papir fungerede meget mere effektivt og pålideligt end tørt, ubestrøget papir, uanset hvilken type papir, der anvendes, i forhold til både måden dråberne fordampede på, og måden de nemt gled af papiret.

En anden test involverede prøver af levende bakterier, E. coli og Staphylococcus aureus, anbringes i papirkopperne og opvarmes for at koncentrere og dyrke prøverne. Coated papir klarede sig meget bedre end almindeligt papir til E. coli, med næsten tre gange antallet af bakterier i de coatede papirkopper sammenlignet med tørre kopper. Resultaterne for S. aureus var ikke helt så gode, imidlertid, så der vil være behov for yderligere forskning.