乐高积木毁掉了世界各地父母的双脚,但正如德克萨斯大学奥斯汀分校的一项新研究表明的那样,这些可变的儿童玩具也有其用途——在这种情况下,可以作为一种简单且廉价的科学仪器。 在叙利亚发生的神经毒气袭击事件发生后,急救人员面临的最大问题之一就是查明使用了哪种致命神经毒剂。如果检测速度足够快,就可以挽救生命。但用于识别不同神经毒气的传统设备价格昂贵,而且难以移动。然而,正如这篇新论文所显示的那样,只需一部智能手机和一些乐高积木,就可以在现场进行这种分析。 这一设计以德克萨斯大学奥斯汀分校化学家埃里克·安斯林及其团队的早期研究为基础。他开发了一种化合物,它能根据接触到的神经毒剂发出不同颜色的光,同时中和这种致命气体。 虽然肉眼可以看到发光,但很难准确读取其亮度,亮度会根据神经毒剂的浓度而变化。这就是新设备的用武之地。它利用智能手机比人类更准确地读取颜色和亮度的能力。 德克萨斯大学奥斯汀分校临床助理教授佩德罗·梅托拉 (Pedro Metola) 表示,制作一个“暗箱”以便智能手机拍摄出完整的检测过程照片,这一任务比想象中要复杂得多。暗箱必须坚固耐用,并且要能容纳紫外线灯(用于照射样本使其发出荧光)和用于盛放样本的孔板。与小型暗室一样,暗箱还需要不透光,并且开口大小适合智能手机。 论文合著者、生物化学专业三年级本科生 Leilani Smith 表示,最初的想法是 3D 打印暗箱。她曾是 Metola 的学生,参与了这个项目。“我们发现 [3D 打印] 成本更高,实施起来也更困难,”她说。要使用 3D 打印,您需要一个包含暗箱设计的计算机文件,以及一台 3D 打印机。但对于许多急救人员来说,这不是一个选择。 正是这个标准让梅托拉找到了乐高,他说“无论你走到哪里,乐高都是一样的”。史密斯帮助设计了一个乐高盒子,可以紧紧地固定住装有“神经毒气”样本和紫外线灯的载玻片。智能手机放在盒子上面拍照。 论文作者写道,乐高积木的美妙之处在于,你可以把它们装进包里,随身携带,而且它们可以根据所用智能手机的尺寸轻松修改设计。3D 打印可能以低成本制造超级可定制组件而闻名,但乐高积木甚至连这种程度的便捷性和多功能性都相形见绌。 不幸的是,该团队还没有准备好让急救人员在做出生死攸关的决定时摆弄玩具。初步设计距离实施还有一段距离。“我们根本没有玩过神经毒气。这些毒气受到严格管制,”梅托拉说。但这是朝着便携式神经毒气探测器迈出的又一步。 |
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