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哈利•波特魔术灵感在现实生活中的运用



近期,国际范围内的研究人员响应世界卫生组织的号召,致力于研制各种廉价诊断仪器。蒙纳士大学的沈卫副教授利用世界上最便宜、最容易找到的材料研发了一种原型血型测试方法。此项发明是诊断法的一个里程碑,沈教授和他的同事也因此而获得了2012年Eureka奖之技术创新应用奖。有趣的是,沈教授的灵感来源于电影《哈利·波特》。

目前,国际上惯用的血型诊断方法是将血液与鉴别血型的抗体混合在一起,然后观察哪种抗体造成红细胞凝结来辨别血型。沈教授的诊断方法也是建立在此基础之上,但却有一个令人振奋的独到之处——即任何人都可以看懂测试结果。他使用的是一张2.5平方厘米的纸巾,纸巾上带有防水涂层,但防水涂层未覆盖印有辨别血型字母的区域。这些字母灌有辨别不同血型的各种抗体,例如,字母A对应血型A。 使用时,将血液注入纸巾的字母上,红细胞中的抗原只会跟相对应的抗体反应。之后,将纸巾在盐水中冲洗干净,纸巾上留下的由血写的字母即是血型。

沈教授的灵感来自于《哈利·波特之秘室》中的一个场景。哈利·波特在日记中写了一个问题,答案“是的”马上就在日记本上显现出来。此灵感直接响应了世界卫生组织研发廉价、简易诊断仪的号召。

沈教授解释道:“这个项目的初衷是为了研发一系列精确的低成本新型感测器。世界卫生组织对廉价诊断仪有明确的标准,必须是大众可以接受的价格、敏感、特效、使用方便、快捷、无需依赖其它设备并可直接提供给最终用户。我们是第一个用一滴血放在纸上来检测血型的实验中心。用户- 感测器之间的交流是关键,因为发展中国家的非专业人员一般很难读懂检测结果。”

纸质测试法对于提高急诊情况的应对速度也颇具潜力。沈教授说:“急诊的重要问题是时间。目前惯用的验血技术需要5至11分钟,因为目前惯用的验血方法要求使用设备及实验室。但是我校研发的纸质测试法仅需1分钟。保守来讲,大概需要不到两分钟。”

沈教授研发的测试法无需任何设备,这一点特别令人振奋。这意味着从第三世界的一个偏远角落到发达国家居民的客厅,任何人在任何地方都可以使用。沈教授相信此验血原型还可以解决医院里冗长的待测名单和发达国家老龄人口的问题,因为这些人群以后可以在家验血。此检测原型的原理还可以运用于HIV等其它检测。沈教授目前正在着手研究是否能够利用同样的原理检测水源中的化学物质成分。

“如果遇到大灾或紧急情况,水源会成问题。所找到的水源是否适合饮用是关键所在。我们考虑用文字显示系统来检测其它问题,例如,重金属污染或水源导致的疾病等。如果将水滴到纸上,您有可能辨别水源是否受到污染。目前,我们的研究还在初级阶段。”

沈教授及其同事与一家私人公司Hemokinesis合作,研发血型测试。早期的一组测试正确率为100%。他们准备在半年至一年内大规模生产测试仪进行临床测试。

由同样的理念作指导,沈教授还致力于研发一种使用棉花传输液体,即棉线为载体的微流控芯片。“这个想法源自于蜡烛芯,蜡烛芯吸收熔化了的蜡,因此给了我们这么一个想法。而这又会是一例以廉价材料为主体的新型感测器。”

沈教授及其团队以解决全球关键问题为己任,他们的另一项发明就说明了这一点。“在墨西哥湾漏油事件期间,我们在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)发表了一项发明,利用贝壳的主要成分碳酸钙来吸收流入海中的石油,而且不会对海洋造成二次污染。”

蒙纳士社交媒体

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