Biosensori del DNA e stampa 3d

Un biosensore è un dispositivo analitico, utilizzato per il rilevamento di una sostanza chimica, che combina un componente biologico con un rilevatore fisico-chimico . L’elemento biologico sensibile, ad es. Tessuto, microrganismi, organelli , recettori cellulari , enzimi , anticorpi , acidi nucleici , ecc., È un materiale biologicamente derivato o una componente biomimetica che interagisce, si lega o riconosce con l’analita in esame.

Siamo particolarmente interessati ai biosensori del DNA . I biosensori del DNA possono teoricamente essere utilizzati per la diagnostica medica, la scienza forense, l’agricoltura o anche gli sforzi di pulizia ambientale. Non è necessario alcun monitoraggio esterno per i dispositivi di rilevamento basati sul DNA. In genere queste macchine erano dispositivi molto grandi e costosi che erano solo per scopi di ricerca. I biosensori del DNA ora stanno diventando mini-macchine complicate, composte da elementi di rilevamento, micro laser e un generatore di segnali. Ciò significa che la costruzione fai-da-te di un dispositivo del genere porterà a migliori implicazioni per la salute pubblica per i produttori. I biosensori del DNA funzionano sul fatto che due filamenti di DNA si attaccano l’un l’altro attraverso forze attrattive chimiche. Solo un accoppiamento esatto, vale a dire due filamenti che corrispondono ad ogni posizione di nucleotide, porta a un segnale fluorescente che viene poi trasmesso a un generatore di segnali.

Il campo dei biosensori si è sviluppato ampiamente e ora è diventato una delle tecnologie più avanzate nella medicina di laboratorio. L’idea dei biosensori ha rivoluzionato il concetto di auto-test da parte del paziente in molte condizioni cliniche. La diagnosi rapida e la prevenzione precoce sono fondamentali per il controllo dello stato della malattia. Alcuni biosensori commerciali sul mercato includono quanto segue:

Microvacuum
Auto Lab
Biacare
Bio-Rad
Graffinity Pharmaceuticals
IBIS
Cinetica siliconata
Allora, perché le stampanti 3D sono importanti nel campo del biosensing? In termini di creazione di strumenti, è vitale per le aziende e i ricercatori di biotecnologie costruire nuovi prototipi e mini macchine per il biosensing. Per fare rapidamente progressi in questo tipo di tecnologia, la stampa 3D viene utilizzata per ridurre i costi, oltre a iterare i progetti. Ciò aiuta a razionalizzare l’innovazione e sviluppare nuovi metodi per ridurre la produzione di biosensori.

I ricercatori stanno attualmente lavorando sul potenziale dell’adozione della tecnologia di stampa 3D per applicazioni di biosensori di DNA elettrochimico. Alcuni gruppi hanno creato elettrodi in acciaio inossidabile a forma di elica che sono vitali per il biosensing. Un elettrodo è un conduttore elettrico utilizzato per entrare in contatto con una parte non metallica di un circuito (ad esempio un semiconduttore , un elettrolita , un vuoto o aria). Questa connessione è vitale per l’elaborazione del segnale e per vedere se il DNA può essere identificato o meno all’interno di un biosensore.

Questi possono essere progettati e stampati in 3D attraverso l’uso di un metodo di fusione laser selettiva (SLM), che fonde una polvere metallica fine su uno stadio di stampa con un raggio laser ad alta intensità, in modo strato per strato. SLM è anche chiamato laser Powder Bed Fusion ed è simile a DMLS o Direct Metal Laser Sintering, mentre comunemente viene chiamato metallo stampa 3D. È importante utilizzare la stampa metallica per un biosensore perché si verificano reazioni chimiche ed elettriche specifiche con l’uso di diversi gruppi di metalli.

Il futuro di biotech è orientato verso come i dispositivi possono essere realizzati rapidamente ed economicamente. Con la stampa 3D, un produttore che è curioso ha un sacco di strumenti e la capacità di rendere i dispositivi in ​​modo efficiente. Questo porta a progetti e innovazioni quando si è aperti ad iterare e sperimentare. Ancora più importante, si dovrebbe imparare come creare i propri dispositivi. L’assistenza sanitaria nel suo complesso si sta orientando verso misure preventive. È importante disporre di strumenti in grado di diagnosticare complicazioni di cui non siamo a conoscenza. È anche importante perché l’assistenza sanitaria sarà più costosa col passare del tempo. Per le nazioni sottosviluppate, avere accesso a soluzioni open source per progetti di biotecnologia può portare a un migliore mantenimento dei loro cittadini e alla loro salute generale.

Il futuro della salute dipende dalle diverse tecnologie e la stampa 3D è una parte essenziale dell’equazione. Con la stampa 3D, siamo in grado di creare strumenti che in precedenza erano accessibili solo agli esperti del settore. Ora un consumatore comune con un interesse può creare strumenti medici come un biosensore per assisterli nella propria salute generale. Cosa faremo come produttori per aiutarlo?

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