美科學(xué)家研發(fā)出微型顯微鏡芯片 可用于血液或水中病原體的現(xiàn)場檢測
美國加州工學(xué)院研究人員7月28日表示，他們研發(fā)出了超級緊湊型高分辨率顯微鏡。這種微型顯微鏡沒有鏡片，但卻具有高質(zhì)量光學(xué)顯微鏡的放大倍率。將其安裝于芯片上，所組成的小型裝置（或稱微型顯微鏡芯片）能夠用于現(xiàn)場分析血樣中的瘧原蟲或檢測水中的賈第蟲（giar-dia）和其他病原體。 微型顯微鏡芯片將傳統(tǒng)的計算機(jī)芯片技術(shù)與微流體技術(shù)相結(jié)合，大小如同25美分的硬幣，其物體成像部分只有硬幣上華盛頓頭像的鼻子大小。微型顯微鏡研發(fā)人員、加州工學(xué)院電子工程和生物工程助理教授楊長輝（音譯）表示，整個裝置十分緊湊，可以安裝在手機(jī)上并利用陽光照明，極其適合應(yīng)用于發(fā)展中國家。 楊長輝表示，顯微鏡自16世紀(jì)問世后，其基本設(shè)計沒有什么變化，同時小型化的價格昂貴。新設(shè)計的微型顯微鏡采用了不同的原理，從而擺脫了透鏡和龐大光學(xué)元件。 微型顯微鏡芯片的構(gòu)造十分簡單。研究人員在研制中，首先在電荷耦合器件（CCD）感應(yīng)器柵格上鍍一層金屬膜，然后在金屬膜表面打上一排直徑小于1微米的小斜孔，孔間相距5微米。每個小孔對應(yīng)于傳感器陣列的一個像素，在金屬和傳感器陣列上方還安裝了微流體通道，該通道將使含有樣品的液體水平流過金屬面上的小孔。整個芯片從上部照明，且太陽光就可滿足要求。細(xì)胞或個頭較小的有機(jī)體依序經(jīng)過各個小孔時，遮擋住了從上部穿過小孔而射入下部傳感器的光線，從而產(chǎn)生了包括光亮和陰影的圖像系列，類似針孔相機(jī)的成像結(jié)果。由于小孔有點(diǎn)傾斜，圖像會出現(xiàn)微小重疊。當(dāng)把所有的圖像連接起來時，便可獲得十分清晰的細(xì)胞或個頭較小的有機(jī)體的二維圖像。 楊長輝目前正在和多家生物技術(shù)公司商談商業(yè)化生產(chǎn)微型顯微鏡芯片事宜，其大規(guī)模生產(chǎn)的成本只需10美元。根據(jù)用戶需求，微型顯微芯片可以有不同類型以適用于各種平臺。例如偏遠(yuǎn)地區(qū)的健康檢查人員可以攜帶便宜、緊湊的產(chǎn)品來檢測瘧原蟲;*士兵可以在戰(zhàn)場上使用一次性的微型顯微鏡芯片產(chǎn)品。芯片研究參與者崔熙泉（音譯）說，在一塊芯片上能夠集成成百上千個微流顯微鏡，從而允許同時成像和分析樣品液體中的多個有機(jī)體。 未來，微型顯微鏡芯片有望鑲嵌入能移植進(jìn)人體內(nèi)的微型儀器中。楊長輝認(rèn)為，可移植的微型顯微鏡分析系統(tǒng)能自動篩選和隔離在循環(huán)血液中漂流的癌細(xì)胞，從而提供重要的診斷信息和幫助阻止癌癥擴(kuò)散。
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