Исследователи создали революционную центрифугу, при помощи которой можно будет проПубликации анализы крови без дорогостоящего оборудования.
Сейчас в медицине применяются специальные лабораторные центрифуги – устройства, которые при помощи центробежной силы разделяют помещенные туда вещества на фракции в зависимости от удельного веса. Такие центрифуги, в частности, отделяют сыворотку крови от остальных ее элементов. Это нужно для проведения дальнейших исследований.
Для многих отсталых стран остро стоит проблема с бесперебойной подачей электричества (в ряде случаев его просто нет). Так что работать лабораторная центрифуга не может, а проПубликации важные исследования просто нельзя. И сейчас ученый Ману Пракаш (Manu Prakash) обратил внимание на жужжалку – простую игрушку, для изготовления которой нужны пуговица и веревочка. Концы веревки закручиваются, а потом разводятся в разные стороны. Пуговица вращается, издавая характерное жужжание.
Ману Пракаш выяснил, что скорость вращения пуговицы может достигать 10 тыс. оборотов в минуту. Используя концепцию жужжалки, ученый и его коллеги создали простой аппарат, который состоит из веревочек и бумажного диска. Внутрь последнего можно поместить капиллярные трубки с образцами крови. Дальнейшие эксперименты позволили достигнуть 125 тыс. оборотов в минуту – это лучший результат для устройств такого типа. Для разделения крови на плазму и форменные элементы потребуются всего лишь две минуты. Центрифуга может быть весьма полезной для африканских регионов, в которых высок уровень заболеваемости ВИЧ.
"Жужжалка" / ©Nature Biomedical Engineering
Для изготовления прототипа были использованы водонепроницаемая бумага, рыболовная леска и две деревянные ручки для более удобного закручивания. Сделать такую центрифугу можно будет в любых условиях, без особого труда. Себестоимость изделия составляет всего лишь 20 центов. При этом стоит сказать, что цена электрической лабораторной центрифуги превышает одну тысячу долларов США.
Напомним, ученый Ману Пракаш и ранее создавал полезные устройства. Не так давно, например, он явил миру компьютер, работающий на каплях «магнитной» воды.
Создан компьютер, работающий на каплях «магнитной» воды
По словам ученых и инженеров Стэнфордского университета, работа над проектом потребовала у них больше 10 лет. Нам же потребуется заново взглянуть на компьютеры, чтобы понять, как это работает: новая разработка неспособна ни запустить видеоигру, ни открыть ящик электронной почты – зато такой компьютер манипулирует микроскопическими физическими объектами.
«В любых компьютерах биты представлены вполне физическими объектами, – говорит один из авторов новинки, профессор Ману Пракеш (Manu Prakash), – поэтому любая обработка информации – это работа с материей». Роль минимальных единиц – битов – здесь играют «накачанные» наночастицами ферромагнетика капли воды, превращаясь в своего рода жидкие магниты, которыми можно управлять с помощью электромагнитного поля.
Присутствие или отсутствие в ячейке такой ферромагнитной капли соответствует привычным нам единице и нулю, а специальным образом расположенные на подложке намагничивающиеся полоски (в форме букв Т и I) определяют основные направления движения. Это позволило авторам реализовать с помощью капель все ключевые логические операции, необходимые для любых вычислений.
По словам разработчиков, цель проекта состояла не столько в том, чтобы научиться быстрее манипулировать информацией – понятно, что электронные системы справляются с этим лучше, – сколько в том, чтобы быстрее манипулировать с физическими объектами на микроуровне.
©Kurt Hickman/Stanford University
Впрочем, в свое время «капельный компьютер» может добраться и до обработки данных. Ведь каждая ферромагнитная капля – это не только физическое воплощение бита, но и жидкий водяной «мешок», в который можно поместить, скажем, различные химические вещества. Встречаясь, сливаясь и реагируя заранее определенным образом, такие капли позволят проводить многие лабораторные тесты быстрее и проще.
По материалам naked-science.ru