3Dプリントデバイスは早産の生物学的マーカーを検出できる

3Dプリントデバイスは早産の生物学的マーカーを検出できる
出典: MEMSコンサルティング

妊娠 37 週未満の出産は早産 (PTB) と定義され、妊娠の主要な合併症の 1 つです。もし医師がリスクのある女性を特定するための簡単かつ正確で安価な方法を持っていたら、おそらくより優れた予防戦略が開発されるだろう。現在、研究者らは、3つのPTB血清バイオマーカーを高感度に検出できる3Dプリントマイクロチップ電気泳動装置を開発しました。彼らはその研究結果をACSジャーナル『Analytical Chemistry』に発表した。

世界保健機関によれば、世界中で妊婦の約 10 人に 1 人が PTB に罹患しています。未熟児は神経系、呼吸器系、心臓系の問題などの合併症を経験する可能性があり、場合によっては死に至ることもあります。科学者たちはこれまでに、妊娠28週で産後出産をかなり正確に予測できるバイオマーカーペプチドとタンパク質を母親の血清中に発見している。しかし、バイオマーカーを検出するための既存の方法は手間がかかったり、感度が十分でなかったりします。以前の研究で、アダム・ウーリー氏とその同僚は、2D マイクロ流体デバイスを使用して電気泳動によって PTB バイオマーカーを分離しました。しかし、こうしたデバイスの製造には時間がかかり、エラーが発生しやすく、コストもかかります。このプロセスにはクリーンルーム、腐食性化学物質、高度な訓練を受けた人員も必要です。そのため、ウーリー氏のチームは、蛍光標識された PTB バイオマーカーをよりシンプルに、より速く、より安価に分離・検出できる 3D プリント マイクロチップ デバイスの開発を希望しました。

研究者たちは、特注樹脂をインクとして使用する3Dプリンターを使用して、デバイスをガラススライド上に印刷した。電気泳動による 3 つのペプチドバイオマーカーの最適な分離を実現するために、研究者らはデバイス設計、印加電圧、バッファーの特性や組成などのパラメータを最適化しました。 2D マイクロ流体デバイスと同様に、この 3D プリント マイクロチップは、ピコモルから低ナノモルの範囲で 3 つの PTB バイオマーカーを検出できます。研究者らは、これらの検出限界は依然としてバイオマーカーのPTBリスクレベルを上回っているものの、デバイスにペプチド濃縮コンポーネントを追加することで感度を向上させることができると指摘している。

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