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药丸大小的加热器可以增加诊断传染病的可及性

多伦多大学工程学院的研究人员已经开发出一种微型“加热器”,大约相当于药丸的大小,它可以使世界范围内资源有限的地区无需进行专门培训或使用昂贵的实验室设备即可检测传染病。

该技术通过诊断测试的不同阶段来调节生物样品的温度,这对测试结果的准确性至关重要。

博士候选人Pranav Kadhiresan说:“我们加热器的精确度和灵活性为未来的自助式诊断套件打开了大门。”他是在沃伦·陈教授的监督下与博士候选人Buddhisha Udugama共同开发该设备的。

Kadhiresan补充说:“我们可以将高中化学仪器的简便性与尖端实验室仪器的精确度结合在一起。”该团队的小型加热器发明背后的技术在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的一篇论文中进行了描述。

在针对感染性病原体的典型诊断测试中,涉及多个温度调节步骤。控制温度的能力在无法使用大型研究设施的地区尤为重要。

Udugama说:“电力的缺乏增加了一层复杂性。”“我们的微型加热器解决了这个问题。它可以在各种环境中用于检测病毒,而无需用电。如果我们要总结技术的优势,那就是可访问性,便携性和精确性。”

加热板的外部由非反应性丙烯酸模具组成,该模具封装了锂,锂是一种常见于电池单元中的反应性元素。当溶解在水中时,反应性锂与溶液相互作用以释放热量和氢气。这导致温度在延长的时间内升高。

研究人员观察到,温度分布图的可再现性由恒定的气体释放量控制,气体释放量取决于锂模的形状。在测试了多种形状的锂模具(从圆形到三角形)后,他们发现直径仅为8毫米的星形是精确加热的最理想选择。

将多个步骤整合到一个平板电脑中,还意味着无需进行任何专业培训即可进行任何诊断测试,从而减少了人为错误的可能性,并使该设备可供公众使用。

Chan说:“片剂通常用于阿司匹林之类的药物。但是,我们现在已经开发了一系列可以诊断疾病的片剂和药丸。”

“结合智能手机技术,每个人都将拥有一个可跟踪,监视和诊断感染的便携式系统。这对于防止疾病传播至关重要。”

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