加快芯片实验室的疾病诊断非常规新方法——黑色指甲油

据报道，杨百翰大学（BYU）电气工程学院的学生偶然发现了一种非常规方法，可以加快芯片实验室的疾病诊断。

当患者去医院治疗严重疾病时，如果怀疑有细菌感染，可能需要长达3天的时间才能从细菌培养试验中获得结果。到那时，充分治疗感染通常为时已晚，尤其是如果细菌对常用抗生素具有耐药性。

杨百翰大学的学生正在研究一个项目，在不到1小时的时间内诊断抗生素耐药菌或超级细菌。他们的方法依赖于从血液样本中提取细菌，然后从细菌中提取DNA。如果DNA中存在指示抗生素耐药性的特定遗传密码，则可以将荧光分子附着在这些点位上。然后用激光照射DNA样本，荧光分子便会发出亮光。

将激光高精度对准微小的DNA样本要求很复杂，并且几乎没有容错余地。由Aaron Hawkins博士带领的杨百翰研究团队正在努力寻找能够在芯片实验室中将激光和含DNA流体汇集在一起的有效办法。研究过程颇具挑战性，但是他们最终找到了一个令人难以置信的解决方案——黑色指甲油。

Hawkins指出，“我们为此努力了好几个月，直到一个学生建议我们在通常用于在洁净室中制作芯片的光刻胶层上涂哑光指甲油。这种尝试似乎听起来有点疯狂且搞笑，但是经过几次尝试和失败后，它显现出来的效果变得非常好。”

当这个“不靠谱”的建议被提出时，此项研究的领导者和博士生Matt Hamblin决定放手一搏，因为此时也别无他法了。

恰好也是杨百翰大学standup comedy 俱乐部Humor U 中一员的Hamblin 说道，“我尝试了很多复杂的基于光干扰的方法，但是指甲油的确奏效了，这着实有趣，因为它最初只是一个玩笑话，但是有时候复杂的问题的确可以用简单的方案来解决。”

指甲油在芯片上形成暗膜，吸收并散射光线以产生“遮光”层。这一遮光层阻挡了芯片上大部分区域的光线，但允许光穿过与流体通道对齐的微孔。因为遮光层的存在，一大束激光可以以粗对准公差照射在芯片上，激光能量只能到达进行DNA鉴定的关键位置。

Hamblin补充道，“指甲油阻挡了我们不想被照亮的装置部分。”

哑光指甲油使疾病检测过程变得更方便实用，且可以用于真实医院环境中。指甲油技术可以灵活处理，用于各种制造工艺表面。

该项研究成果被发表在《Micro/Nanolithography, Mems, and MOEMS》期刊上。