Een van de meest elementaire en noodzakelijke apparaten in medische laboratoria is een centrifuge. Vaak omvangrijk en duur, draait dit apparaat (in de meest eenvoudige termen) dingen. En spinnen zoals bloed, kan de componenten ervan scheiden, waardoor artsen ziekten zoals malaria kunnen diagnosticeren. Maar het gebrek aan elektriciteit en hulpbronnen in landelijke gebieden over de hele wereld betekent geen centrifuge. Nu kan een eenvoudige nieuwe gadget van 20 cent dat allemaal veranderen, en het is gebaseerd op een ongewone bron van inspiratie: de whirlygig.
"Er zijn wereldwijd meer dan een miljard mensen die geen infrastructuur, geen wegen, geen elektriciteit hebben", zegt Manu Prakash, fysisch bioloog in Stanford en uitvinder van de nieuwe gadget. Toen hij in 2013 Oeganda bezocht, ontdekte hij dat klinieken geen centrifuges hadden of niet het sap hadden om ze te voeden. "Eén kliniek gebruikte zijn gebroken centrifuge als deurstop", vertelt Prakash aan Devin Powell van Nature .
"Ik realiseerde me dat als we een kritiek probleem zoals malaria-diagnose wilden oplossen, we een door mensen aangedreven centrifuge moesten ontwerpen die minder kost dan een kop koffie, " zegt Prakash in een persbericht.
Toen hij terugkeerde naar Stanford, begon Parkash te brainstormen over ideeën met een van zijn postdocs, Saad Bhamla, die allerlei dingen ronddraaide, meldt Madeline K. Sofia bij NPR. Ze begonnen zich al snel te concentreren op old-school, pre-industrieel speelgoed zoals jojo en draaimolen.
“Op een avond speelde ik met een knop en een snaar en uit nieuwsgierigheid zette ik een hogesnelheidscamera op om te zien hoe snel een draaimolen met knoppen zou draaien. Ik kon mijn ogen niet geloven, 'zegt Bhamla in het persbericht. De knop draaide met 10.000 tot 15.000 rpm.
Het paar begon met prototypen van kleine handaangedreven centrifuges op basis van het whirligig-principe. Hun laatste model, de Paperfuge, draait met 125.000 rpm, het equivalent van een centrifuge die $ 1.000 tot $ 5.000 kost, volgens het persbericht.
De Paperfuge is gemaakt van een schijf papier bekleed met een polymeer, meldt Sofia. De schijf is bevestigd aan twee stukken hout of PVC-buis via een string. Wanneer aan de snaren wordt getrokken, draait de schijf in het midden als een centrifuge voor een bloedmonster dat aan het midden van de schijf is bevestigd. Het team beschrijft hun werk in het tijdschrift Nature Biomedical Engineering .
De Prakash en Bhamla zijn onlangs teruggekeerd van succesvolle veldproeven van de Paperfuge in Madagaskar, waar ze het gebruikten om op malaria te testen. Hoewel het gadget maar twee minuten nodig heeft om bloed te scheiden, meldt The Economist, duurt het 15 minuten om te draaien voor malaria-diagnostische scheidingen.
Zodra het bloed is gescheiden, moet het echter met een microscoop worden onderzocht. Gelukkig heeft Prakash enkele jaren geleden ook de Foldscope gemaakt, een papieren microscoop van $ 1 met optische kwaliteit die vergelijkbaar is met conventionele microscopen die in 2018 met de distributie zal beginnen.
