藥丸大小的“加熱器”可以增加診斷傳染病的可能性
by 多倫多大學（University of Toronto）
這項技術大大減少了供暖的占地面積。左圖：實驗室使用的典型平板加熱器。右圖：微型加熱器。Credit: Qin Dai / 多倫多大學（University of Toronto）
多倫多大學工程學院（University of Toronto Engineering）的研究人員已經開發出一種微型“加熱器”（大約丸劑大小），它可以讓世界上資源有限的地區在不需要專門培訓或昂貴的實驗室設備的情況下進行傳染病檢測。
該技術通過診斷檢測的不同階段調節生物樣品的溫度，對檢測結果的準確性至關重要。
“我們加熱器的精確性和靈活性為自助診斷工具的未來打開了大門，”博士候選人Pranav Kadhiresan說，他與博士候選人Buddhisha Udugama一起在Warren Chan教授的監督下開發了該設備。
Kadhiresan補充道：“我們可以將高中化學實驗設備的簡單性與尖端實驗室儀器的精確性結合起來。”。該小組發明的微型加熱器背后的技術在《美國國家科學院學報》（PNAS）上發表的一篇論文中有描述。
在典型的感染性病原體診斷試驗中，涉及多個溫度調節步驟。在使用大型研究設施有限的地區，控制溫度的能力尤其重要。
“缺電增加了一層復雜性，”Udugama說我們的微型加熱器解決了這個問題。它可以在不同的環境中使用，不需要電就可以檢測病毒。如果我們總結一下我們的技術的好處，它將是可訪問性、可移植性和精確性。”
加熱板的外部由一個非反應性丙烯酸模具組成，該模具封裝鋰，鋰是一種通常存在于電池中的反應性元素。當溶解在水中時，活性鋰與溶液相互作用釋放熱量和氫氣。這會導致溫度在很長一段時間內升高。
研究人員觀察到，溫度分布的再現性是由恒定的氣體釋放控制的，這是由鋰模具的形狀決定的。在對鋰合金模具從圓形到三角形的多種形狀進行測試后，他們發現這種直徑僅為8毫米的星形是最適合精確加熱的。
將多個步驟整合到一個平板電腦中也意味著不需要專門的培訓就可以進行任何診斷測試，從而減少人為錯誤的機會，并使設備對公眾開放。
Chan說：“片劑通常用于阿司匹林之類的藥物。但是，我們現在已經開發了一系列可以診斷疾病的片劑和藥丸。”
“結合智能手機技術，每個人都將擁有一個可跟蹤，監視和診斷感染的便攜式系統。這對于防止疾病傳播至關重要。”
More information: Buddhisha Udugama et al, Tunable and precise miniature lithium heater for point-of-care applications, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.1916562117
Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences
原文鏈接：https://phys.org/news/2020-02-pill-sized-heater-accessibility-infectious-disease.html
聲明：本文由 Newfellow 編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。
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