Notícias

Aug 30, 2023

Máquina de estados finitos implementada como circuito pneumático usando válvulas microfluídicas para criar laboratório

Relatório de 5 de junho de 2023 Este artigo foi revisado de acordo com o processo editorial e as políticas da Science X. Os editores destacaram os seguintes atributos, garantindo a credibilidade do conteúdo:

Relatório de 5 de junho de 2023

Este artigo foi revisado de acordo com o processo editorial e as políticas da Science X. Os editores destacaram os seguintes atributos, garantindo a credibilidade do conteúdo:

verificado

publicação revisada por pares

fonte confiável

revisar

por Bob Yirka, Phys.org

Um grupo de engenheiros bioquímicos, Siavash Ahrar, Manasi Raje, Irene Lee e Elliot Hui da Universidade da Califórnia, Irvine, desenvolveu uma máquina de estados finitos (FSM) implementada como um circuito pneumático usando válvulas microfluídicas para construir um laboratório em um laboratório. -lasca. Seu trabalho foi publicado na revista Science Advances.

Ao longo dos últimos anos, engenheiros bioquímicos e mecânicos têm trabalhado com o objectivo de automatizar muitos dos processos químicos que são actualmente feitos à mão – técnicos de laboratório treinados que utilizam pipetas para determinar a concentração de um produto químico dissolvido num líquido, por exemplo. Automatizar essas tarefas não apenas as tornaria mais baratas, mas também poderia acelerar as coisas, oferecendo potencialmente resultados de laboratórios médicos em minutos, em vez de horas. Para esse fim, os engenheiros têm trabalhado na construção do que chamam de laboratório em um chip. Neste novo esforço, a equipe de pesquisa aplicou a pneumática ao problema.

Muitos processos químicos envolvem o movimento de líquidos. Os pesquisadores procuraram usar a pressão da água em vez da eletricidade ao construir circuitos para uso em um potencial laboratório em um chip. Eles criaram um pequeno sanduíche composto por painéis de vidro como pão e uma folha de silicone como interior. Mas antes de fazer o sanduíche, eles gravaram as vidraças para permitir a passagem do líquido e fizeram furos na folha de silicone para conectar os canais nas vidraças.

Para representar os zeros e uns familiares usados ​​nos FSMs, a equipe usou a pressão – a pressão atmosférica normal representava um zero e a pressão induzida pelo vácuo representava um um. Os programas de codificação foram realizados fazendo furos na folha de silicone, lembrando os cartões perfurados usados ​​nos primeiros dias dos computadores.

A equipe então testou sua ideia criando um laboratório em um chip simples de quatro bits, programado para realizar diluições em série – determinando a concentração de um produto químico em uma solução. A equipe mostrou que dispositivos microfluídicos como o deles poderiam algum dia ser usados ​​para fins como testar sangue, não apenas para vírus como o SARS-CoV-2, mas também para suas concentrações.

Mais Informações: Siavash Ahrar et al, Computadores pneumáticos para controle incorporado de microfluídica, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg0201

Informações do diário:Avanços da Ciência

© 2023 Science X Network