Fabrication numérique (DM) de circuits capillaires fonctionnels (CC) utilisant une encre intrinsèquement hydrophile (CCInk). a) 1) Fabrication additive de CC à partir d’un fichier de conception numérique utilisant un moteur lumineux et photopolymérisation en cuve couche par couche. 2) Retrait du CCInk non durci sous un courant d’air comprimé (<1 min). 3) CC fonctionnel chargé de réactifs et amorcé pour exécuter les événements de flux capillaire structurellement codés (c'est-à-dire préprogrammés) après l'ajout de la solution de déclenchement. b) Composition CCInk comprenant un monomère de diacrylate de polyéthylèneglycol (PEGDA-250), un additif d'acide acrylique (AA) pour régler l'hydrophilie, un photoinitiateur (TPO) et un photoadsorbeur (ITX). Crédit: Matériaux avancés (2023). DOI : 10.1002/adma.202303867
Des chercheurs de l’Université McGill ont réalisé une percée dans la technologie du diagnostic en inventant un « laboratoire sur puce » qui peut être imprimé en 3D en seulement 30 minutes. La puce a le potentiel de rendre les tests sur place largement accessibles.
Dans le cadre d’une étude récente dont les résultats ont été publiés dans la revue Matériaux avancés, l’équipe de McGill a développé des puces capillaires qui agissent comme des laboratoires miniatures. Contrairement à d’autres microprocesseurs informatiques, ces puces sont à usage unique et ne nécessitent aucune source d’alimentation externe ; une simple bande de papier suffit. Ils fonctionnent par capillarité, phénomène même par lequel un liquide renversé sur la table de la cuisine s’évacue spontanément dans le papier absorbant utilisé pour l’essuyer.
“Les diagnostics traditionnels nécessitent des périphériques, alors que les nôtres peuvent les contourner. Nos diagnostics sont un peu ce qu’était le téléphone portable pour les ordinateurs de bureau traditionnels qui nécessitaient un moniteur, un clavier et une alimentation séparés pour fonctionner”, explique le professeur David Juncker, directeur du département. de génie biomédical à McGill et auteur principal de l’étude.
Les tests à domicile sont devenus cruciaux pendant la pandémie de COVID-19. Mais les tests rapides ont une disponibilité limitée et ne peuvent faire passer qu’un seul liquide à travers la bandelette, ce qui signifie que la plupart des diagnostics sont toujours effectués dans des laboratoires centraux. Notamment, les puces capillaires peuvent être imprimées en 3D pour divers tests, notamment la quantification des anticorps du COVID-19.
L’étude rapproche les diagnostics domestiques imprimés en 3D de la réalité, même si certains défis demeurent, tels que les approbations réglementaires et l’obtention du matériel de test nécessaire. L’équipe travaille activement à rendre sa technologie plus accessible, en l’adaptant pour une utilisation avec des imprimantes 3D abordables. L’innovation vise à accélérer les diagnostics, à améliorer les soins aux patients et à ouvrir la voie à une nouvelle ère de tests accessibles.
“Ces progrès ont la capacité de permettre aux individus, aux chercheurs et aux industries d’explorer de nouvelles possibilités et applications de manière plus rentable et plus conviviale”, déclare le professeur Juncker. « Cette innovation a également le potentiel de permettre aux professionnels de la santé de créer rapidement des solutions adaptées à des besoins spécifiques directement sur le lieu d’intervention. »
Plus d’information:
Vahid Karamzadeh et al, Fabrication numérique de systèmes microfluidiques fonctionnels prêts à l’emploi, Matériaux avancés (2023). DOI : 10.1002/adma.202303867
Fourni par l’Université McGill
Citation: Des tests de diagnostic sur commande pourraient poindre à l’horizon : des chercheurs inventent un laboratoire sur une puce qui peut être imprimée en 3D en quelques minutes (29 novembre 2023) récupéré le 29 novembre 2023 sur
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