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Detecção óptica de baixo custo usando sensores LDR
Essa solução compacta pode revolucionar o diagnóstico de ponto de atendimento e as plataformas Lab-on-A-Disc, permitindo o rastreamento de fluidos em tempo real sem o hardware volumoso e caro.
Uma equipe de cientistas introduziu uma detecção óptica econômica para dispositivos microfluídicos, alavancando resistores dependentes da luz (LDRs) para permitir o monitoramento de líquidos em tempo real em plataformas compactas e giratórias do laboratório (ELOD).O novo método, publicado em Microsystems & Nanoengenering, poderia remodelar diagnósticos e aplicações de pesquisa, tornando a sensação óptica mais barata e mais acessível.
Os sistemas microfluídicos são essenciais para testes biomédicos modernos, mas sua dependência de detectores ópticos de ponta-como espectrofotômetros-geralmente aumenta a complexidade do custo e do dispositivo.O estudo aborda esse desafio, emparelhando LDRs baratos com LEDs em uma configuração otimizada projetada para rastrear a dinâmica de fluidos, o comportamento das gotículas e o volume de amostra dentro de microcanais.
LDRS, comumente encontrado em circuitos simples de sensor de luz, altere a resistência elétrica com base na quantidade de luz recebida.Ao integrá-los com guias de ondas personalizados, os pesquisadores melhoraram drasticamente a precisão desses sensores favoráveis ao orçamento.Os guias de ondas são a luz do canal através de pequenas aberturas, reduzindo o ruído do sinal e permitindo que o sistema detecte mudanças sutis à medida que os fluidos passam.
Durante os testes, a equipe usou fluidos tingidos, tamanhos de gotículas variados e velocidades de rotação de até 50 rad/s para validar a configuração.Os sensores rastrearam com sucesso as posições do fluido, contagens de gotículas e até a separação de glóbulos vermelhos (hemácias) do plasma durante a centrifugação - uma métrica crítica para o diagnóstico sanguíneo.
Um experimento de destaque demonstrou a capacidade do sistema de avaliar a deformabilidade do RBC, uma propriedade ligada a condições médicas como anemia falciforme, malária e diabetes.Como os hemácias distorcidos sob força centrífuga, os padrões de absorção de luz mudaram, oferecendo uma via de baixo custo para rastrear doenças caracterizadas por mecânica anormal de células sanguíneas.
Além do diagnóstico médico, a plataforma também mostrou promessa no monitoramento de interfaces de fluido bifásico e alterações de volume em tempo real, todas usando um design de hardware minimalista.Essa abordagem abre caminho para detecção óptica acessível e escalável em dispositivos microfluídicos portáteis-uma etapa essencial para testes no ponto de atendimento e diagnóstico rápido em configurações de recursos limitados.A pesquisa destaca como repensar componentes básicos como o LDRS pode desbloquear poderosos novos aplicativos de bioengenharia.