新型攜帶型設備：用智能手機快速檢測病毒！

背景

目前，評估病毒和其他疾病生物標誌物存在的主要方法雖然是有效的，但卻又大又昂貴。特別是由於特定的經濟和地區性因素，這種方法在許多情況下都非常難以應用。

創新

近日，日本東京大學的 Yoshihiro Minagawa 等研究人員創造並測試了另一種小型化的系統，該系統利用了低成本組件以及一部智能手機。研究人員們希望該系統能幫助那些處理疾病傳播問題的人。

技術

智能手機病毒掃描儀一開始聽上去並不是那麼令人振奮，但是這個病毒掃描儀並不是在掃描最新的病毒軟體，而是在掃描真正的病毒生物樣本。該設備是攜帶型、低成本、電池供電的。它不僅可以檢測病毒，也可以檢測其他生物標誌物。

Minagawa 表示：「我想要為偏遠或者貧困的社區製造一個有用的工具，幫助他們與流感等疾病作鬥爭。診斷是疾病預防的關鍵因素之一。我們的設備為更好地獲取必要的診斷工具鋪路。」

目前，用於檢測和計算病毒及其他生物標誌物的最先進工具，例如熒光顯微鏡，通常都很大、很慢、很昂貴且難以使用。儘管這些工具在計算病毒方面高度精準，但是許多情況下都顯得太大而笨重，特別是需要快速診斷的時候。

Minagawa 繼續說道：「對於含有流感病毒的兩個相同樣本來說，我們的系統檢測到的病毒數量是熒光顯微鏡的60%。但它這麼做的時候速度要快得多，足以為精準診斷作出良好的估算。真正令人驚奇的是，我們的設備比商用的快速流感試劑盒要靈敏百倍，而且不只是可以檢測那一種病毒。」

該設備的尺寸差不多等同一塊磚。它的頂部有個槽，你可以將智能手機放在槽中。這樣一來，智能手機的攝像頭通過一個小型透鏡觀測設備內部。通過屏幕上定製的智能手機應用程序，你會看到乍一看像星空的場景，只是這些星星實際上是單獨的病毒。

病毒位於用LED照亮的微腔中透明表面上的適當位置。這個表面及其周圍的液體是設計好的，只有當腔體內部有病毒時，來自LED的入射光（直接照射到表面上的光線）才會重定向至攝像頭，在黑暗的空白部分中顯出一個明亮的像素點。每個腔體的體積都是48飛升（一升的一千萬億分之一），一千萬個這些腔體才能容納一滴眼淚。

價值

Minagawa 總結道：「如今，因為智能手機及其嵌入式攝像頭變得十分先進且價格合理，這種方案才得以實現。現在，我希望將這些技術帶給那些最需要的人。我們也希望讓這個設備可以檢測其他生物標誌物，例如核酸（像DNA）。這樣一來，我們可以最大化該設備的用途，為處於疾病預防第一線的那些人服務，幫助挽救生命。」

關鍵字

智能手機、醫療診斷、病毒

參考資料

【1】Yoshihiro Minagawa, Hiroshi Ueno, Kazuhito V. Tabata, Hiroyuki Noji.Mobile imaging platform for digital influenza virus counting. Lab on a Chip, 2019; DOI: 10.1039/c9lc00370c

【2】https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00065.html

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