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科学家合作开发可现场检测的3D打印试剂盒以对抗疾病

日期: 2018-07-10
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文章来源: 网络

为了诊断致命的疾病,来自南澳大利亚,德克萨斯和埃塞俄比亚的研究人员正在与3D打印技术合作寻找讨厌的寄生虫。

科学家合作开发可现场检测的3D打印试剂盒以对抗疾病

图片来源:弗林德斯大学

利什曼病是由寄生虫引起的疾病,可以在皮肤和口腔上产生溃疡。据世界卫生组织估计,每年新发病例多达100万例,死亡人数为30,000例,通常发生在贫困或不卫生的人群中。虽然这种疾病会导致溃疡和死亡,但如果早期诊断和治疗,利什曼病可以治愈。

由研究人员设计的3D打印现场检测试剂盒旨在诊断利什曼病,这是一种由寄生虫引起的疾病,可以在皮肤和口腔上产生溃疡,有时甚至会导致死亡。目前正处于测试阶段,该工具包正在埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴的Armauer Hansen研究所(AHRI)进行检查。世界卫生组织估计每年有近100万新病例和30,000人死于利什曼病,通常发生在贫困或不洁环境的人群中。虽然这种疾病有可能导致死亡,但如果早期诊断和治疗,利什曼病是可以治愈的。

总部位于亚的斯亚贝巴的加迪萨博士在埃塞俄比亚的疾病检测中发现了一些困难。目前,用于测试的液体介质(试剂)的成本非常高。用于储存试剂的试管太脆弱,手上有显微镜观察样品很困难,可能需要一周多的时间才能得到结果。结果,Gadisa博士开发了一种试管设计,该试管需要的试剂少得多(10微升对25毫升),并且可以在短短三天内提供结果,但他缺乏在亚的斯亚贝巴建造原型的能力。

这就是奥斯汀PandemicTech的主管安德鲁·奈林格(Andrew Nerlinger)提出与加迪萨博士合作,作为孵化器的原始试验项目之一。然后,Nerlinger向南澳大利亚弗林德斯大学新创企业学院院长Matt Salier提出了问题。

当我最终在2017年3月南方西南会议期间向Matt Salier描述该项目时,他提出合作并向我介绍了NVI的Raphael Garcia,他最终直接与Gadisa博士和我进行了几次设计迭代,从而产生了原型在最近的照片中描述,“Nerlinger说。该设计的原型设计是在NVI的Stratasys Objet Connex3D打印机上完成的,耗时不到四个月。在选择可在CAD软件上设计的最合适的液体之前,通过设计思维过程考虑了各种解决方案。

科学家合作开发可现场检测的3D打印试剂盒以对抗疾病

3D打印的试管和盖子构成测试套件的一部分。图片来源:弗林德斯大学

第一个原型使用透明液体树脂制成,并产生三个主要部分:可以容纳流体的主体,顶部的软木塞以堵塞培养管,以及可移除的底部塞子以清洁培养管。主体在整个单元中具有中心孔,插头连接到该中心孔以便再次使用和清洁培养管。这种设计被重新定义了几次,以增加管的耐用性和显微镜检查的清晰度。对不同材料进行3D打印并测试顶部和底部插头,以确保它们可以完全密封主体,同时保持易于拆卸以进行清洁和消毒。

总而言之,成品套件的成本低于5,000澳元,并采用现成的Pelican表壳包装,并采用泡沫激光切割。该套装配有特殊的3D打印显微镜,可连接到智能手机相机,将手机转换为功能强大的60倍放大显微镜,可收集照片用于诊断目的。“新的检测设备将允许更多的患者得到更早的治疗,并减少获得诊断所需的时间,”Nerlinger说,“它还可能允许卫生工作者在进行医疗工作时向患者提供诊断。偏远地区往往受利什曼病的影响最大。如果测试成功,那么就有机会围绕测试工具包建立一个财务上可持续的社会影响公司,该工具包汇集了来自埃塞俄比亚和澳大利亚的资源。“

尽管该团队相距超过10,000公里,Salier表示,这些项目展示了新技术和商业模式如何解决社会面临的大规模问题。“我们不需要更多软件来解决已经解决过10次的问题,我们需要的是具有影响力的创新,通过应用新方法应对全球挑战创造价值,”Salier说。


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