乔治亚理工大学的本科生Gaurav Byagathvalli和助理教授Saad Bhamla用丁烷打火机的例子来制造廉价的电笔——一种在生命科学研究中有用的电探针设备。资料来源:佐治亚理工学院的克里斯托弗·摩尔
研究人员已经设计出一种直接的技术来制造一种被称为电孔器的实验室设备——它利用一种廉价的组件，包括从丁烷打火机中提取的压电晶体，来产生一股电流来暂时打开细胞壁
该计划的目标是使这种低成本的电子设备能够被高中、预算紧张的实验室和其他组织使用，否则这些组织的研究可能会因为使用传统的实验室级电子设备而受到限制。这种被称为“电笔”(ElectroPen)的设备的设计方案，以及制作3d打印外壳所需的文件，都已经可以使用了
与ElectroPen“我们的目标是使高中,精打细算的实验室,甚至那些在偏远地区没有电进行试验或过程涉及电穿孔,”m . Saad Bhamla说,乔治亚理工学院的助理教授化学和生物分子工程。“这是另一个例子，通过将这种能力交给更多的科学家和有抱负的科学家，寻求绕过经济限制来推进科学研究。”天富代理什么待遇？
用来制造电笔的打火机
左图是一个普通的丁烷打火机，研究人员从中获得了一个用于电笔(右图)的压电元件，这是一个有3d打印外壳的廉价电porator。资料来源:佐治亚理工学院的克里斯托弗·摩尔
2020年1月10日报道,一项研究,在《公共科学图书馆生物学》杂志上,由美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院,研究人员详细方法构造ElectroPen,即能产生超过2000伏的短脉冲的广泛的实验室所需的任务。
细胞膜的主要作用之一是作为一个保护边界，保护活细胞的内部活动不受外界环境的影响。
但是，它所需要的只是一个短暂的电震动，使细胞膜暂时打开，允许外来分子进入——这个过程被称为电穿孔，已经在分子生物学实验室中使用了几十年，用于从细菌检测到基因工程的各种任务。
尽管这种做法已经变得非常普遍，但由于电子探针的高昂成本以及它们对电力来源的依赖，这项技术大多局限于学术或专业实验室。在合作者Soham Sinha、Yan Zhang、助理教授Mark Styczynski和兰伯特高中老师Janet Standeven的帮助下，Bhamla和本科生Gaurav Byagathvalli着手改变这一现状。天富代理什么待遇？
研究人员与ElectroPen
乔治亚理工大学本科生Gaurav Byagathvalli和助理教授Saad Bhamla展示了廉价的电笔——一种用于生命科学研究的电探针设备。资料来源:佐治亚理工学院的克里斯托弗·摩尔
Byagathvalli说:“一旦我们决定解决这个问题，我们就开始探索电子porators的内部工作原理，以了解它们为什么如此笨重和昂贵。”“自20世纪80年代初问世以来，电子porator在设计上就没有发生过重大变化，这引发了一个问题:我们是否能以很小一部分的成本实现同样的输出。”当我们发现一种打火机可以通过压电产生高压时，我们很兴奋地发现了这种普通工具背后的新秘密。”
除了压电打火机晶体-产生电流时，压力施加到它-设备的其他部分包括镀铜线，热收缩线绝缘子和铝带。为了将它们结合在一起，研究人员设计了一个3d打印的外壳，同时也作为它的活化剂。研究人员报告说，有了所有的部件，该设备可以在15分钟内组装好。
虽然ElectroPen的设计不是为了取代实验室级的电子探针，后者成本数千美元，能够处理多种电池混合物，但在不需要大量生产的情况下，该设备仍具有很高的执行能力。
研究人员测试了几种不同的较轻的晶体，以找到一种使用基于弹簧的机制产生一致电压的晶体。为了进一步了解打火机的功能，该团队使用了每秒1057帧的高速相机来观察它们的慢动作。
