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科学家研发纸制离心机 有望变革发展医疗新技术

陀螺是种简单的玩具,甚至幼儿园老师都会做。但是这古老玩具,种风车样装置,其螺旋运动是由两股捻弦驱动的——可能很快使发展中家的医学发生改变,因为医生研发出种便宜的新版本,可以像些商业离心机那样快速分离血液。

“Paperfuge”,顾名思义,由纸,线和胶组成,其成本约为20美分,而传统的离心机需要数十万。工程师说,纸机可以证明是种便携式,廉价的工具,用于诊断贫血和艾滋病毒/艾滋病和疟疾感染,如果新的设备超越监管障碍资源稀缺。延伸阅读:基因有限公司品牌离心机新上市 - GeneSpeed高品质离心机。

离心机是种快速旋转的机器,用于分离不同血液和其他物质,是现代医学实验室的支柱。 但是因为它们是昂贵的,些超过6000美元的版本,发展中家的医生并不总是容易得到这样的设备。即使实验室有离心机,他们可能没有能力保持其操作。为了解决这个问题,科学家提出了各种人为驱动的方案,包括使用由简单机器制成的搅拌器和沙拉纺丝机。 但这些设备的速度不能与商业离心机相比,每分钟可以旋转超过100000。

所以,由斯坦福大学生物工程师 Manu Prakash 带领的个研究小组,决定采取种系统的方法。他们收集了 10 多种旋转的玩具,从溜溜球到陀螺,到手腕回旋仪,他们用高速摄像机来记录它们的速度。即使他们雇了马戏团演员帮忙探索这些玩具的全部潜力,也没有哪种能达到标准。Prakash 说:“我们积聚了堆旋转玩具。” 他曾因发明种廉价的纸质显微镜——称为 Foldscope,而广受关注。

在大约 6 个月的过程中,该小组优化了这种玩具的旋转速度,创造出了个原型,通过来回拉动连接到弦的棍子到个纸盘上,该纸盘上放置有微小的装有血液的试管——重复缠绕和解开弦可旋转血液。用高速摄像机拍摄这个过程显示出来非常的快:每分钟可达 125000 转的速度——比许多商业离心机还快。类似于高科技离心机,paperfuge 能够在不到 1.5 分钟的时间内从血液样本中分离血浆,该研究团队在 1 月 10 日的《Nature Biomedical Engineering》报道了这成果。

波士顿大学的生物医学工程师 Muhammad Zaman 未参与这项研究,但是他说:“根据其结果,这是很乐观的。我对它印象非常深刻,因为它有强大的理论和仿真性强…,也因其广泛的应用前景。” 对该装置还计划做些小的调整,该小组预期,它不仅能运行简单的血浆分离,而且还有更多的应用。例如,在次试点试验中,通过 15 分钟的旋转,用户从血液中分离出了疟疾寄生虫,用以显微镜下检测,时间框架可与商业的离心机媲美。

不过,Zaman 说,paperfuge 的实际测试将是在现场。他说,没有科学家和医务工作者的持续投入,监管、社会和文化障碍会使新技术变得无用。Zaman 说:“人们可能不认为这个小的纸制品可以像价值上千美元的仪器那样好。这需要对系统的信任。”

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