С помощью 3D-печати детскую игрушку трансформировали в устройство для диагностики малярии (+ видео)

Малярия – инфекционная болезнь, переносимая комарами, может вызвать лихорадку, рвоту, быструю утомляемость и даже стать причиной смерти. Это состояние легко диагностировать с помощью соответствующего медицинского оборудования, но понятно, что оборудование не всегда доступно. Медицинские работники в отдаленных районах могут диагностировать малярию, используя специальную центрифугу. При очень быстром вращении образца крови различные типы клеток в крови могут быть отделены друг от друга, что позволяет обнаружить возбудителей болезни. Тогда возникает вопрос: а где взять центрифугу?

Ману Пракаш, профессор биоинженерии из Стэндфордского университета, задался этим же вопросом во время поездки по Уганде. Там он увидел, что медицинским работникам очень нужна не требующая электрического питания центрифуга. По возвращении в Калифорнию Пракаш немедленно приступил к работе над центрифугой, которой не нужно электричество. И что он придумал? Детские игрушки!

Сначала Пракаш c группой исследователей из Стэнфорда пытались использовать центробежную силу игрушки йо-йо. Однако скорость вращения ее была недостаточной. Затем Пракаш и его команда исследовали другие старые игрушки, включая юлу. «Однажды ночью я из любопытства играл с пуговицей и струной, настраивая камеру для высокоскоростной съемки, чтобы увидеть, насколько быстро вращается пуговица, и не мог поверить своим глазам», - сказал Саад Бхамла, обнаруживший, что устройство вращается со скоростью от 10000 до 15000 оборотов в минуту. Команда продолжила работу с новым устройством и вскоре им удалось добиться невероятно высокой скорости вращения в 125 000 оборотов в минуту.

Первые устройства были сделаны из бумаги. Все, что потребовалось- это бумага покрытая полимерной пленкой, леска или тонкая прочная веревка и трубочки из ПВХ или дерева. Образцы крови присоединяются к середине диска, после чего пользователь начинает тянуть в разные стороны за трубочки, к которым присоединена леска, чтобы набрать высокую скорость вращения. Таким образом быстрое вращение вызывает разделение клеткок крови также, как если бы они были в более дорогой электрической центрифуге.

В последствии для изготовления дисков разработчики начали использовать 3D-принтер, который позволяет делать более прочные устройства и печатать их в количестве более 100 штук в день.