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Detección óptica de bajo costo usando sensores LDR
Esta solución compacta podría revolucionar el diagnóstico en el punto de atención y las plataformas de laboratorio en un disco al permitir el seguimiento de líquidos en tiempo real sin el hardware voluminoso y costoso.
Un equipo de científicos ha introducido una detección óptica rentable para dispositivos microfluídicos, aprovechando las resistencias dependientes de la luz (LDR) para habilitar el monitoreo de fluidos en tiempo real en las plataformas compactas de laboratorio de laboratorio (ELOD).El nuevo método, publicado en Microsystems & Nanoingineering, podría remodelar las aplicaciones de diagnóstico e investigación al hacer que la detección óptica sea más barata y más accesible.
Los sistemas microfluídicos son clave para las pruebas biomédicas modernas, pero su dependencia de los detectores ópticos de alta gama, como los espectrofotómetros, a menudo aumenta el costo y la complejidad del dispositivo.El estudio aborda este desafío emparejando LDR de bajo costo con LED en una configuración optimizada diseñada para rastrear la dinámica de fluidos, el comportamiento de las gotas y el volumen de la muestra dentro de los microcanales.
Los LDR, comúnmente encontrados en circuitos de detección de luz simples, cambian la resistencia eléctrica en función de la cantidad de luz entrante.Al integrarlos con guías de onda diseñadas a medida, los investigadores mejoraron dramáticamente la precisión de estos sensores económicos.Las guías de onda del canal la luz a través de pequeñas aperturas, reduciendo el ruido de la señal y permitiendo que el sistema detecte cambios sutiles a medida que pasan los fluidos.
Durante las pruebas, el equipo usó fluidos teñidos, variables tamaños de gotas y velocidades de rotación de hasta 50 rad/s para validar la configuración.Los sensores rastrearon con éxito las posiciones de líquidos, los recuentos de gotas e incluso la separación de los glóbulos rojos (glóbulos rojos) del plasma durante la centrifugación, una métrica crítica para el diagnóstico de sangre.
Un experimento destacado demostró la capacidad del sistema para evaluar la deformabilidad de RBC, una propiedad vinculada a afecciones médicas como la anemia de células falciformes, la malaria y la diabetes.A medida que los glóbulos rojos se distorsionaron bajo la fuerza centrífuga, los patrones de absorción de la luz cambiaron, ofreciendo una vía de bajo costo a la pantalla de enfermedades caracterizadas por una mecánica anormal de glóbulos.
Más allá de los diagnósticos médicos, la plataforma también se mostró prometedora en el monitoreo de interfaces de líquido de dos fases y cambios de volumen en tiempo real, todos utilizando un diseño de hardware minimalista.Este enfoque allana el camino para la detección óptica asequible y escalable en dispositivos microfluídicos portátiles, un paso esencial para pruebas de punto de atención y diagnósticos rápidos en entornos limitados por recursos.La investigación destaca cómo el replanteamiento de los componentes básicos como los LDR puede desbloquear poderosas nuevas aplicaciones de bioingeniería.