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光學工程
研究人員制作了一種可實現微型醫療設備的玻璃材料

       楊伯翰大學的研究人員已經開發出了一種新的玻璃技術,可以讓醫療設備在微觀領域的靈活性增加到一個新的水平。

在電氣工程教授Aaron Hawkins的帶領下,研究人員找到了能使通常來說非常脆弱的玻璃材料彎曲和變得靈活的方法。該研究開辟了創造一系列的新型的基于彎曲玻璃儀器裝置的能力。

“如果你保持納米量級的運動,玻璃仍然可以彈回形狀,”霍金斯說。“我們創造了玻璃膜,可以實現上下移動和彎曲。這是實現一種新型管道系統的第一步,并可以移動很小體積的液體。”

雖然目前的芯片實驗室膜設備有效功能在微米尺度,而最近發表在《應用物理快報》雜志上的Hawkins的研究,將允許在納米尺度上進行同樣有效的工作。化學家和生物學家可以利用納米器件來移動,捕捉和分析非常小的生物顆粒,如蛋白質,病毒和DNA等。

那么為什么要用玻璃呢?根據研究的作者該研究所的博士生John Stout說鉛玻璃具有很大的有點:它的僵硬和固體特性,不會與其上的物質發生反應的特性,且容易清潔,非毒性的特點都是最好的選擇。

“玻璃對于敏感的樣品,如血液樣本是十分清潔的,”Stout說。“使用這種玻璃裝置將使我們能夠看到任何大小的粒子,在任何給定的范圍內。它也將使我們能夠分析樣品中的粒子,而無需修改它們。”

研究人員相信他們的裝置也可能意味著用少量的物質就能進行成功的測試。不需要幾盎司運行血液測試,由Hawkins以及其合作者 Stout和Taylor Welker創造的玻璃膜裝置只需要一兩滴血就能實現檢測。

Hawkins說,該設備還應允許更快的血液樣本分析:“如今不用運輸一瓶血液到實驗室,并通過所有這些機器和步驟才能實現檢測,我們正在創造一種設備,可以在現場給出結果。”

便攜式現場快速測試在醫療行業的需求逐漸增加。目前大部分測試還是通過這些微流體系統和設備實現,而楊百翰大學制作的這種設備能夠檢測直接實現下層細節的檢測。

“這對于快速交付疾病診斷將是非常有前景的,可用于膽固醇水平測試和病毒檢測,”Hawkins說。“此外,這將有助于在醫療保健過程中,確定正確治療病人的治療方法。”


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