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El hardware asequible supera a los modelos actuales de alta gama y tiene el potencial de convertirse en un dispositivo rentable de monitoreo de la salud en el hogar en el futuro.
Crédito de la foto: Imagen: Cortesía de los investigadores.
La espectrometría de masas es una técnica poderosa para identificar componentes químicos en muestras, útil para monitorear enfermedades crónicas como el hipotiroidismo. Sin embargo, su uso se limita a los laboratorios debido a su alto costo, a menudo cientos de miles de dólares, lo que dificulta el tratamiento de enfermedades crónicas.
Los investigadores del MIT lograron un gran avance al imprimir en 3D un ionizador de bajo costo, un componente crucial de los espectrómetros de masas, que supera a las versiones existentes. Este dispositivo compacto puede producirse en masa e integrarse en espectrómetros mediante un ensamblaje robótico, lo que lo hace más rentable que los ionizadores tradicionales. El proceso de impresión 3D permite un control preciso de la forma del dispositivo y el uso de materiales especiales para mejorar su rendimiento.
Hardware económico
Los investigadores utilizaron la impresión 3D y la optimización estratégica para desarrollar un emisor de electropulverización de bajo coste para espectrometría de masas que supera a los ionizadores de última generación. Hicieron el emisor de metal mediante chorro de aglutinante, un proceso que construye un objeto capa por capa rociando un adhesivo a base de polímero a través de pequeñas boquillas sobre un lecho de material en polvo. Luego se calienta el objeto para evaporar el adhesivo y solidificar el polvo. Luego, los emisores se electropulen para aumentar el filo y se recubren con nanocables de óxido de zinc, que proporcionan la porosidad necesaria para una filtración y transporte de líquidos efectivos.
pensar en otras direcciones
El equipo abordó el problema de la evaporación de líquidos en los emisores de electropulverización, que puede provocar obstrucciones, convirtiéndolo en una ventaja. Diseñaron sus emisores como conos sólidos alimentados externamente en un ángulo específico que utilizan la evaporación para controlar el flujo de líquido, lo que da como resultado un rocío con una mayor proporción de moléculas portadoras de carga. También rediseñaron el contraelectrodo para evitar la formación de arcos, lo que permite aumentar de forma segura el voltaje aplicado, lo que da como resultado más moléculas ionizadas y un mejor rendimiento. Además, desarrollaron una placa de circuito de bajo costo con microfluidos digitales integrados para un transporte eficiente de gotas.
El equipo planea desarrollar un prototipo que combine su ionizador con un filtro de masas impreso en 3D y está trabajando para mejorar las bombas de vacío impresas en 3D, que son esenciales para un espectrómetro de masas compacto.
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