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科學(xué)家合作開(kāi)發(fā)可現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的3D打印試劑盒以對(duì)抗疾病

2018-07-10 10:57 中國(guó)智能制造網(wǎng)

導(dǎo)讀:為了診斷致命的疾病,來(lái)自南澳大利亞,德克薩斯和埃塞俄比亞的研究人員正在與3D打印技術(shù)合作尋找討厭的寄生蟲(chóng)。

    為了診斷致命的疾病,來(lái)自南澳大利亞,德克薩斯和埃塞俄比亞的研究人員正在與3D打印技術(shù)合作尋找討厭的寄生蟲(chóng)。

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    科學(xué)家合作開(kāi)發(fā)可現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的3D打印試劑盒以對(duì)抗疾病

  利什曼病是由寄生蟲(chóng)引起的疾病,可以在皮膚和口腔上產(chǎn)生潰瘍。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì),每年新發(fā)病例多達(dá)100萬(wàn)例,死亡人數(shù)為30,000例,通常發(fā)生在貧困或不衛(wèi)生的人群中。雖然這種疾病會(huì)導(dǎo)致潰瘍和死亡,但如果早期診斷和治療,利什曼病可以治愈。

  由研究人員設(shè)計(jì)的3D打印現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)試劑盒旨在診斷利什曼病,這是一種由寄生蟲(chóng)引起的疾病,可以在皮膚和口腔上產(chǎn)生潰瘍,有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致死亡。目前正處于測(cè)試階段,該工具包正在埃塞俄比亞亞的斯亞貝巴的Armauer Hansen研究所(AHRI)進(jìn)行檢查。世界衛(wèi)生組織估計(jì)每年有近100萬(wàn)新病例和30,000人死于利什曼病,通常發(fā)生在貧困或不潔環(huán)境的人群中。雖然這種疾病有可能導(dǎo)致死亡,但如果早期診斷和治療,利什曼病是可以治愈的。

  總部位于亞的斯亞貝巴的加迪薩博士在埃塞俄比亞的疾病檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)了一些困難。目前,用于測(cè)試的液體介質(zhì)(試劑)的成本非常高。用于儲(chǔ)存試劑的試管太脆弱,手上有顯微鏡觀察樣品很困難,可能需要一周多的時(shí)間才能得到結(jié)果。結(jié)果,Gadisa博士開(kāi)發(fā)了一種試管設(shè)計(jì),該試管需要的試劑少得多(10微升對(duì)25毫升),并且可以在短短三天內(nèi)提供結(jié)果,但他缺乏在亞的斯亞貝巴建造原型的能力。

  這就是奧斯汀PandemicTech的主管安德魯·奈林格(Andrew Nerlinger)提出與加迪薩博士合作,作為孵化器的原始試驗(yàn)項(xiàng)目之一。然后,Nerlinger向南澳大利亞弗林德斯大學(xué)新創(chuàng)企業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)Matt Salier提出了問(wèn)題。

  當(dāng)我最終在2017年3月南方西南會(huì)議期間向Matt Salier描述該項(xiàng)目時(shí),他提出合作并向我介紹了NVI的Raphael Garcia,他最終直接與Gadisa博士和我進(jìn)行了幾次設(shè)計(jì)迭代,從而產(chǎn)生了原型在最近的照片中描述,“Nerlinger說(shuō)。該設(shè)計(jì)的原型設(shè)計(jì)是在NVI的Stratasys Objet Connex 3D打印機(jī)上完成的,耗時(shí)不到四個(gè)月。在選擇可在CAD軟件上設(shè)計(jì)的最合適的液體之前,通過(guò)設(shè)計(jì)思維過(guò)程考慮了各種解決方案。

  第一個(gè)原型使用透明液體樹(shù)脂制成,并產(chǎn)生三個(gè)主要部分:可以容納流體的主體,頂部的軟木塞以堵塞培養(yǎng)管,以及可移除的底部塞子以清潔培養(yǎng)管。主體在整個(gè)單元中具有中心孔,插頭連接到該中心孔以便再次使用和清潔培養(yǎng)管。這種設(shè)計(jì)被重新定義了幾次,以增加管的耐用性和顯微鏡檢查的清晰度。對(duì)不同材料進(jìn)行3D打印并測(cè)試頂部和底部插頭,以確保它們可以完全密封主體,同時(shí)保持易于拆卸以進(jìn)行清潔和消毒。

  總而言之,成品套件的成本低于5,000澳元,并采用現(xiàn)成的Pelican表殼包裝,并采用泡沫激光切割。該套裝配有特殊的3D打印顯微鏡,可連接到智能手機(jī)相機(jī),將手機(jī)轉(zhuǎn)換為功能強(qiáng)大的60倍放大顯微鏡,可收集照片用于診斷目的?!靶碌臋z測(cè)設(shè)備將允許更多的患者得到更早的治療,并減少獲得診斷所需的時(shí)間,”Nerlinger說(shuō),“它還可能允許衛(wèi)生工作者在進(jìn)行醫(yī)療工作時(shí)向患者提供診斷。偏遠(yuǎn)地區(qū)往往受利什曼病的影響最大。如果測(cè)試成功,那么就有機(jī)會(huì)圍繞測(cè)試工具包建立一個(gè)財(cái)務(wù)上可持續(xù)的社會(huì)影響公司,該工具包匯集了來(lái)自埃塞俄比亞和澳大利亞的資源。”

  盡管該團(tuán)隊(duì)相距超過(guò)10,000公里,Salier表示,這些項(xiàng)目展示了新技術(shù)和商業(yè)模式如何解決社會(huì)面臨的大規(guī)模問(wèn)題。“我們不需要更多軟件來(lái)解決已經(jīng)解決過(guò)10次的問(wèn)題,我們需要的是具有影響力的創(chuàng)新,通過(guò)應(yīng)用新方法應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)創(chuàng)造價(jià)值,”Salier說(shuō)。