В отдаленных регионах не всегда есть возможность получить надлежащий уход и лечение, ведь там не всегда есть нужные средства диагностики. Например, сельские регионы развивающихся стран: не все живут в районах, откуда добраться до врача или больницы не займет много времени. В вопросе здоровья любые задержки в диагностировании и лечении могут привести к последующим осложнениям.

Разработка недорогих тестов, в которых будут задействованы смартфоны и технология 3D-печати, находится на стадии реализации, ей занимается команда исследователей из Университета штата Канзас. В новой статье, которую опубликовала команда, сказано, что сделанный на 3D-принтере чип автоматического смешивания даст возможность быстро диагностировать анемию с помощью смартфона, и в будущем этой функцией сможет пользоваться больше людей.

Статья про эту команду исследователей была напечатана ранее в этом году, с тех пор они напечатали статью в журнале «Biomicrofluidics». В статье детально объясняется, как  работает их технология, и какие привилегии получит широкая публика, для которой она предназначалась.

Разработанный 3D-чип автоматического смешивания объединяет 3D-дизайн и 3D-печать в микрофлюидном устройстве оказания медицинской помощи на базе смартфона, которое диагностирует болезнь и работает как изолированная система. В будущем эта разработка может сыграть важную роль, так как современные технологии имеют свойство быстро адаптироваться для разных анализов, где требуется кровь.

Дизайн трех микрофлюидных миксеров: (a) SAR, (b) змеевидный канал, и (c) кольцеобразный канал. Диаметр канал равен ∼500 мкм. (d) 3D-профиль смешивания крови с моделированием с применением методов вычислительной газодинамики в трех микросмешивателях: красный поток – это кровь смешанная с водным раствором (голубой); зеленый цвет означает полное смешивание. (e) Экспериментальное изображение 3D-планировщика микромиксера, который показывает незаконченное смешивание капиллярной силы при помощи цветных красительных растворов. (f) Экспериментальное изображение 3D-микромиксера, показывающее эффективное смешивание в пределах единицы при помощи цветных красительных растворов.

Устройство смоделировали в приложении AutoCAD 360 и распечатали на 3D-принтере D3 ProJet 1200, используя прозрачную смолу VisiJet^®FTX. Она дает возможность узнать уровень гемоглобина в крови, который помогает определить дефицит железа, именно он ведет к анемии.

Благодаря автосмешиванию реагентов с кровью посредством капилляров, тест занимает всего одну секунду и вам не нужно для этого сжимать руку. Тестирование устройства на пациентах показало такой же уровень диагностической чувствительности  и точности, как и в исследованиях, проведенных в клинических условиях.

Характеристика 3D-печати для изготовления микрофлюидных миксеров: (a) микрофлюидный SAR-миксер, (b) 3D-кольцеобразный микромиксер, (c) змеевидный микромиксер. Диаметр канал равен ∼500 мкм. РЭМ-визуализация использовалась для определения характеристик переменных 3D-микроструктур: (d) находится в микрофлюидном канале, (е) располагается в виде пирамиды, (f) микролунки и (g) пустой D-образный микроканал. Измерительная шкала: 200 мкм. (h) Боридный слой открытого 3D-канала на стеклянной пластинке.

Это устройство стоит невероятно мало, а стоимость каждого такого теста составит 50 центов. Учитывая, что все компоненты устройства, кроме смартфона, сделаны на 3D-принтере, их можно легко настроить и тем самым доставить передвижные диагностические средства туда, где они больше всего требуются.