Applications

Aerosol Jet printtechnologie oplossing voor covid-19 sneltest

Als een sneltest voor covid-19 de oplossing is voor het gebrek aan testcapaciteit, dan is er goed nieuws van de Carnegie Mellon University. Dankzij de 3D metaalprinttechnologie van Optomec, heeft een team van onderzoekers een testapparaat ontwikkeld dat in 10 seconden de uitslag geeft. Binnen een minuut is het systeem gereinigd en klaar voor de volgende test.


De Amerikaanse onderzoekers hebben voor de sneltest slechts een paar bloeddruppels nodig, minder dan vijf microliter. De eventuele antilichamen in het bloed, die aangeven dat iemand het virus in zich heeft, hechten zich aan de 3D geprinte elektroden van slechts 1/100 mm. Deze zijn gecoat met grafeenoxide. Met deze testmethode kan men een zeer lage concentratie antilichamen in het bloed detecteren. De uitslag is quasi direct beschikbaar op de smartphone die aan het systeem gekopeld is.

Amerikaanse onderzoekers 3D printen elektrodes die binnen 10 seconden antilichamen in het bloed aantonen

Associate professor Rahul Panat bij de Aerosol Jet 3D printer. (foto’s College of Engineering)

Nanoschaal 3D printen

De crux van deze oplossing zijn de elektrodes, die geprint worden met de aerosol jet 3D technologie zoals Optomec die heeft ontwikkeld. Met deze kleine druppels worden op nanoschaal met goud pilaartjes geprint. Het ruwe oppervlak, ook typerend voor de aerosol jet 3D printtechnologie, zorgt ervoor dat ondanks de zeer kleine elektrodes (1/100 mm groot) er een groot oppervlak beschikbaar is waar de antilichamen zich kunnen hechten op de antigenen in de coating. Dit vergrootte oppervlak zorgt ervoor dat meer proteïnen zich aan het oppervlak kunnen hechten. Dat zorgt volgens de onderzoekers voor de snelle resultaten. De eerste laboratoriumtesten wijzen uit dat de foutmarge van het testapparaat erg laag is. De sneltest kan ook voor andere virussen gebruikt worden.

covid sneltest

Productie kost enkele tientallen dollars

“Mijn onderzoeksteam werkte aan het 3D printen van high performance sensoren om dopamine te kunnen detecteren toen we ons realiseerden dat we het concept konden aanpassen voor Covid-19 testen”, zegt Rahul Panat, associate professor werktuigbouwkunde aan de Carnegie Mellon University. Hiervoor heeft hij samengewerkt met het UPMC Hillman Cancer Center en een microbioloog van de University of Pittsburg. Het apparaat kost slechts enkele tientallen dollars om te produceren. Met een speciale chemische vloeistof kan het binnen een minuut gereinigd worden. Het systeem wordt nu verder getest.

Aerosol Jet 3D printen

De aerosol jet 3D printtechnologie is een ontwikkeling van Optomec en is bedoeld voor het printen van verbindingen op zowel 2D als 3D substraten. De techniek wordt onder andere gebruikt voor het printen van antennes en sensoren. Het Aerosol Jet-proces maakt gebruik van aërodynamische focussering om elektronische inkten precies en nauwkeurig te deponeren op substraten. De inkt wordt in een verstuiver geplaatst, waardoor een dichte nevel van met materiaal beladen druppels met een diameter van 1 tot 5 micron ontstaat. De aërosolnevel wordt vervolgens naar de depositiekop gebracht, waar deze wordt gefocust door een beschermgas (3), dat de aërosol als een ringvormige ring omringt. Wanneer het gas en de aërosol door het geprofileerde mondstuk gaan, versnellen ze en wordt de aërosol ‘gefocust’ in een strakke stroom van druppels die in het mantelgas stromen. De hoge snelheidsdeeltjesstroom blijft geconcentreerd tijdens de verplaatsing van het mondstuk naar het substraat over een afstand van 2 tot 5 mm.

Back to top button
Gratis e-mailnieuwsbrief en kwartaalmagazine

Gratis e-mailnieuwsbrief en kwartaalmagazine

Schrijf je hier in voor de wekelijkse e-mailnieuwsbrief. Je ontvangt dan tevens vier keer per jaar het magazine, digitaal of print. 

You have Successfully Subscribed!