作者:冯卫东 来源:科技日报 发布时间:2010-4-27 10:47:08
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最小最轻的微型显微镜问世 将远程医疗推进一步
可助资源条件落后地区提高医疗卫生水平

据物理学家组织网4月22日报道,美国科学家发明了一种世界上最小、最轻的微型显微镜。该新型无透镜成像技术被认为不仅削减了与医疗照顾相关的成本,还将给资源条件有限的地区提供快捷、廉价的医学诊断,也将远程医疗向前推进了一步。
 
美国加州大学洛杉矶分校的电子工程副教授艾多安·奥兹坎使用了一种“基于侧影成像的无透镜超宽视野单元监测阵列平台”(LUCAS)的成像技术。LUCAS的特点是,摒弃放大物体所用的透镜,通过采用发光二极管照亮物体及数字传感阵列来捕捉影像,从而产生微粒或细胞的全息图像。分析样本经由一个小芯片载入,芯片内装有用以监测健康状况的唾液或血液涂片。在使用血液涂片时,该显微镜能准确鉴别出细胞或微粒,如红细胞、白细胞和血小板等。
 
这台显微镜和一个鸡蛋的重量差不多,仅46克,是一个自成一体的成像设备,其仅有的外设为一个可与智能手机、掌上电脑(PDA)或计算机相连的USB接口,可经此供电。除了比常规显微镜更为紧凑轻巧外,该无透镜显微镜还省却了要经过专业技术人员才能分析成像的需要,图像经由计算机分析后就可即时获取结果。再加上一些不太昂贵的附件后,还能改装成一个微分干涉对比显微镜(亦称诺玛尔斯基显微镜),改装附件的成本仅100美元至200美元。微分干涉对比显微镜可用以获取样本的密度信息,通过突出线条和边缘的对比度来形成看似立体的图像。
 
这台功能强大、成本低廉的无透镜显微镜可装入一个极小包装;大量设计元素将使其在资源条件有限的地区,特别是非洲的一些国家大显身手,帮助监测诸如疟疾、艾滋病和肺结核等疾病。
 
在以上地区,医疗的两个关键需求是:易用性和耐久性。该显微镜的使用将培训减至最低程度,其大视野成像的特点,令样本不再需要在显微镜内进行扫描或精确对齐;操作简单到只需将样本装满芯片,然后将其移至显微镜边上的一个槽内;由于其具有大孔径,还能避免因碎屑阻塞光源引起的问题;另外,由于几乎没有活动部件,使得显微镜相当坚固;而且还能被数字化集成为远程医疗网络的一部分,成为填补基础设施和移动工具之间缺隙的典范。
 
相关研究成果发表于英国皇家化学会《芯片实验室》(Lab on a Chip)杂志网络版。
 
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