驗血設備太貴，用小玩具改造成低成本離心機

記得小時候用啤酒瓶蓋做的「小電鋸」嗎？不單是你們，印度熊孩子也喜歡用它割別人屁股。其中一個叫Manu Prakash的，後來成為了斯坦福大學的物理生物學家，把這種被稱為拉哨的玩具改造為診斷疾病的低成本道具。

Prakash的項目啟動於2013年前往烏干達考察後，項目結果發表於1月10日Nature Biomedical Engineering。在參觀烏干達的診所時，他注意到大部分診所缺少離心機或必要的電力，無法分離血液樣本以完成基本的疾病診斷。

「有個診所拿壞掉的離心機做門擋，」Prakash說，「當我們從非洲回來時開始思考，能不能做一個不需電力純靠人力的離心機呢？」

其他研究人員利用色拉攪拌機、打蛋器發明過一些簡易的低成本離心機，但Prakash說，這些機器只能達到約1200轉/分鐘，處理樣本耗費時間過長。Prakash的團隊別出心裁，跑去玩具店買買買，買了一堆能旋轉的玩具，用高速攝像機測速。結果發現，悠悠球太慢而且難學，而拉哨又簡單又快，轉速高達1萬轉/分鐘，堪比商業離心機。

受拉哨優異表現的鼓舞，他們開始研究拉哨背後的數學原理以圖改進。視頻顯示，拉哨的繩子不僅是單純地扭在一起，而且形成了類似DNA的卷繩結構。通過求解描述卷繩的方程，他們揭示了拉哨的理想參數——從圓盤尺寸到繩子粗細——理想情況能達到1百萬轉/分鐘。

人手操作的拉哨達不到這個理想極限，不過該實驗室新設計的拉哨可以做到12.5萬轉/分鐘，去年還作為人力驅動的最高速旋轉設備申請了吉尼斯世界紀錄。

接著，Prakash及其團隊將裝有血液樣本的塑料試管裝進他們的紙質拉哨中。最終版本被稱為paperfuge，達到了2萬轉/分鐘，能在1.5分鐘內從血液中分離出血漿，在15分鐘內分離出瘧原蟲。

「我們尚不確定paperfuge是否靠譜，」哈佛經濟學家Matt Bonds說道，「需要很多證據才能說服人們放棄現代的商業離心機，不過paperfuge的出現提供了打開新世界的可能性。」

[滷雞爪子 via Nature]