研究人员将CD回收成柔性生物传感器

纽约州立大学宾厄姆顿大学的一项新研究为CD提供了第二次生命：将它们变成廉价且易于制造的灵活生物传感器。在本月发表在NatureCommunications上的一篇论文中，MatthewBrown博士'22，生物医学工程系的助理教授AhyeonKoh展示了如何将黄金CD的薄金属层与刚性塑料分离并制成传感器，以监测人体心脏和肌肉以及乳酸、葡萄糖、pH值的电活动和氧气水平。传感器可以通过蓝牙与智能手机通信。

制造在20到30分钟内完成，不会释放有毒化学物质或需要昂贵的设备，每台设备的成本约为1.50美元。根据该论文，“这种升级循环电子废物的可持续方法提供了一种有利的基于研究的废物流，不需要尖端的微细加工设施、昂贵的材料或高水平的工程技能。”

BME教授GretchenMahler也参与了这项研究。梅丽莎门多萨博士'22;和LouisSomma，MS'22，以及来自马萨诸塞大学阿默斯特分校的助理教授YeonsikNoh。NatureCommunications将这篇文章列为其编辑亮点之一，展示了最近在某个研究领域发表的50篇最佳论文。

Koh说，她在伊利诺伊大学做博士后研究时首先考虑了将CD转换为传感器的想法。

“我有一个想法：也许我们可以从CD中获取关键材料，然后升级到传感系统，”她说。“在他的论文研究的早期，我和马特谈过我的想法，他想继续这项研究。”

Brown调查了以前对由CD制成的生物传感器的研究，但他发现这些传感器保留了刚性结构，并且应用数量比他和Koh希望实现的要少。第一步是使用化学工艺和胶带从下面的塑料中去除金属涂层。

“当你用胶带把头发粘在衣服上时，这基本上是相同的机制，”Koh说。“我们从CD上松开金属层，然后用胶带拾起该金属层，因此我们只需将其剥离即可。然后处理该薄层并使其具有柔韧性。”

为了制造传感器，宾厄姆顿的研究人员使用了Cricut切割机，这是一种现成的手工艺人机器，通常从纸张、乙烯基、卡片纸和熨烫转印纸等材料上切割设计。然后柔性电路将被移除并粘在人身上。在智能手机应用程序的帮助下，医疗专业人员或患者可以获得读数并随着时间的推移跟踪进展情况。

作为布朗博士顾问，Koh很高兴看到她在大约十年前推测可能发生的事情现在成为现实。

“我很幸运能有马特在实验室里，否则我的博士后研究就不会想到它了，”她说。“我的一些博士后同事记得我向他们谈论过这个想法，他们对此非常兴奋。”

布朗将前往圣地亚哥为生产连续血糖监测仪的Dexcom工作，但他对如何改进CD到传感器技术有想法：“我们使用黄金CD，我们想探索银基CD，我认为这更常见。我们如何用相同的工艺升级这些类型的CD?我们也想看看我们是否可以利用激光雕刻而不是使用基于织物的切割机来进一步提高升级速度。"

和她以前的学生一样，Koh也想在校园社区的帮助下扩大CD到传感器的研究。

“也许我们可以在校园里创建一个盒子，在那里我们可以收集CD，”她说。“我们还可以在一天内获得更通用的分步说明，说明如何在一天内制作它们，而无需任何工程技能。每个人都可以为他们的用户创建这些类型的传感器。我们希望这些传感器变得更容易获得和负担得起，等等很容易分发给公众。”

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