2012年2月29日 星期三

2011十大創新技術:攜帶式顯微鏡

The Scientist 雜誌近日評選出了2011 年十大創新技術,這是其第四次進行此類評選,The Scientist 雜誌邀請了來自多處的科研機構,製藥公司參評,最終評選了2011 年十大創新技術。這些成果主要包含了一些來自顯微技術方面的最新技術進展,比如能接在手機上的攜帶式顯微鏡,還有生物節律研究技術方面的進展,比如能檢測光學照射,以及晝夜節律的新工具等等。
攜帶式顯微鏡
診斷瘧疾,或者其它經血液傳染的疾病,需要在龐大昂貴的光學顯微鏡中分析細胞載玻片,但是這在偏遠貧困的山區是不容易做到的。2010 年,美國科學家發明了一種世界上最小、最輕的微型顯微鏡。該新型無透鏡成像技術被認為不僅削減了與醫療照顧相關的成本,還將給資源條件有限的地區提供快捷、廉價的醫學診斷,也將遠程醫療向前推進了一步。相關成果公佈在Lab on a Chip 雜誌上。
這項研究由加州大學洛杉磯分校Aydogan Ozcan 指導開發,他表示,“ 在資源匱乏的地區,既沒有醫院,又沒有任何其它的基礎設施,能進行這些檢測,如果能簡化顯微設備,那麼就能給這些地區帶來巨大的益處。”
這一顯微技術被命名為LUCAS (側影成像的無透鏡超寬視野監測陣列),LUCAS 使用波長為470 納米的藍光照射血液、唾液或其他液體樣本,通過傳感器陣列就能獲得微粒子的清晰圖像。
這一技術的優點在於能近乎實時地對微粒子進行鑑定和計數,如果用顯微鏡來做會耗費不少時間,在資源有限的地區也難以做到。而且手機在檢測使用上也很方便,在使用時打開手機蓋,將樣本放置到樣本腔,再合上翻蓋即可“ 讀片” 。因為紅血球和其他微粒子都有各自的衍射圖譜,LUCAS 能實時地識別它們,並進行計數。另外,由於LUCAS 成像不需要鏡頭,因此只有一個因素能限制LUCAS 手機的尺寸:構建LUCAS 的芯片大小。
當然LUCAS 並不能替代顯微鏡,它只是一種補充工具。與LUCAS 產生的粒狀和像素化圖像相比,顯微鏡下的圖像更為細膩。
但是LUCAS 僅46 克,是一個自成一體的成像設備,其僅有的外設為一個可與智能手機、掌上電腦(PDA )或計算機相連的USB 接口,可經此供電。這台功能強大、成本低廉的無透鏡顯微鏡可裝入一個極小包裝;大量設計元素將使其在資源條件有限的地區,特別是非洲的一些國家大顯身手,幫助監測諸如瘧疾、艾滋病和肺結核等疾病。

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