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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 |
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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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