科學(xué)家利用3D打印技術(shù)開發(fā)出可快速檢測艾滋病的裝置
如今，當(dāng)涉及到有關(guān)的病毒和細(xì)菌診斷，比如肝炎、西尼羅河病毒、艾滋病病毒、皰疹、麻疹和流行性腮腺炎，現(xiàn)代社會的醫(yī)療機構(gòu)已經(jīng)相當(dāng)有效。通常情況下測試在幾天之內(nèi)就可以完成，只需通過抽血，并使用大型設(shè)備測試特定的抗原即可，這主要歸功于一個突破性的診斷工具——酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）的應(yīng)用。但是，目前的ELISA機器非常大，通常在一些大型的臨床實驗室里才有。
而那些發(fā)展中國家或貧困地區(qū)通常無力購買安裝這樣的機器，但是這些地區(qū)檢測病毒和細(xì)菌的需求反而更加迫切。可以說如果在發(fā)展中國家有了像ELISA這樣快速準(zhǔn)確的檢測儀器，可能會拯救數(shù)以百萬計的生命。為了解決這一問題，日前美國加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的加州納米系統(tǒng)研究所科研人員開發(fā)出了一種新的3D打印智能手機裝置，可以快速讀取原本只有那些大型、昂貴的機器才能讀取的ELISA托盤。
在一份題為《基于手機的手持式酶標(biāo)儀——酶聯(lián)免疫吸附測定的現(xiàn)場測試（Cellphone-Based Hand-Held Microplate Reader for Point-of-Care Testing of Enzyme-Linked Immunosorbent Assays）》的報告中，研究人員在加州納米系統(tǒng)研究所副主任Aydogan Ozcan、生物工程教授Dino Di Carlo和UCLA醫(yī)療系統(tǒng) 臨床微生物學(xué)副主任 Omai Garner的領(lǐng)導(dǎo)下，介紹了這個使用效果很好、準(zhǔn)確性很高的新裝置。
“基于ELISA的標(biāo)準(zhǔn)微孔板被廣泛用于各種納米醫(yī)學(xué)、分子傳感和疾病篩查等方面的應(yīng)用，并且這種微孔板的批量分析與非批量/非標(biāo)準(zhǔn)測試相比顯著減少了每名患者的診斷成本。”研究指向出，“然而，它們的使用由于需要一些大型而且昂貴的讀取儀器而受到限制 。為了緩解這一問題，我們創(chuàng)造了一個基于手機的低成本手持式比色酶標(biāo)儀，這種儀器使用了3D打印的光學(xué)機械來固定一個96孔板，并用LED陣列照亮它。”
目前研究人員做出的這個裝置是基于一臺諾基亞Lumia 1020智能手機的。據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，這個手機加裝了一個3D打印的附件，并通過云與UCLA的服務(wù)器連接。它用LED陣列照亮ELISA板。然后光會通過孔板上的96個小孔透出，并進入孔下面的96根光纖，如此收集來的數(shù)據(jù)通過手機上一個定制的app被發(fā)送到UCLA的服務(wù)器中。然后，該服務(wù)器使用一種特殊的學(xué)習(xí)算法來檢測每個孔接收到的圖像，然后計算出平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、最大值、最小值和最大最小差，并將結(jié)果提交給醫(yī)學(xué)專業(yè)人員。
“我們在一個臨床衛(wèi)生物研究所里使用經(jīng)過FDA批準(zhǔn)的腮腺炎病毒IgG、麻疹病毒IgG抗體、和單純皰疹病毒IgG（HSV-1和HSV-2）成功地對該移動平臺進行了ELISA測試。這次測試分別使用了567個和571個病人樣本以進行普通測試和盲測，對于以上四種病毒（腮腺炎病毒、麻疹病毒、HSV-1和HSV-2）分別取得了99.6％、98.6％、99.4％和99.4％的準(zhǔn)確率。”研究人員寫道，“這種高性價比的手持式平臺，可幫助醫(yī)護人員預(yù)防高發(fā)疾病或通過現(xiàn)場檢測跟蹤疫苗接種，即使在資源貧乏的地區(qū)。”
看上去相當(dāng)簡單的設(shè)備，卻有效地將3D打印、智能手機和云計算技術(shù)結(jié)合在一起，獲得了相當(dāng)驚人的結(jié)果。使得偏遠(yuǎn)地區(qū)也能夠享受到最新的醫(yī)療技術(shù)。該研究團隊希望將這一可靠的診斷工具推廣到世界各個發(fā)展中地區(qū)，以造福當(dāng)?shù)氐娜嗣瘛?/span>
(責(zé)任編輯：admin)
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