樂高盒和智慧型手機的相同作用是什麼?第一時間檢測出神經毒氣

2021-01-20 科技無所不在

一種新的感知危險化學品的方法使用的不僅僅是智慧型手機和樂高積木製成的盒子,它可以幫助該領域的第一響應者識別致命且難以檢測的神經毒氣,如VX和沙林。

該方法將化學傳感器與攝影相結合,以檢測和識別不同的神經毒劑,無味的化學武器,可導致嚴重的疾病和死亡,有時在幾分鐘內。

德克薩斯大學奧斯汀分校化學教授埃裡克·安斯林(Eric Anslyn)研究神經毒劑近20年,使用安全的化合物其作用方式與神經毒劑相同,可以在測試中模仿它們。他之前開發的化合物可以中和神經毒劑,同時產生足夠明亮的光澤,可以用肉眼看到。

「化學武器是對人類的危險威脅,」安斯林說,「檢測和中和是挽救生命的關鍵。」新設備使用經濟實惠的可訪問材料,使Anslyn的早期複合材料在實際場景中更有用。

由Ansol實驗室的Xiaolong Sun開發的化學傳感器產生螢光,這是分析的關鍵。不同的顏色和亮度可以向第一響應者發出信號,其中存在幾種神經毒劑中的哪一種以及多少。

因為不同類別的神經毒劑需要不同的去汙程序和不同的受害者治療方法,並且由於武器迅速起作用,因此需要時間,這些變化是關鍵。

「不幸的是在野外用肉眼看到花期水平的差異可能很困難,實驗室用來測量花期的儀器不便攜,售價30,000美元,「Sun說。「這個裝置基本上拍攝了發光的照片。」

智慧型手機上的相機足夠敏感,可以檢測發光反應中顏色和亮度的差異。該團隊在實驗室中使用了iPhone,由研究生Alexander Boulgakov開發並免費提供的軟體分析顏色和亮度,以確定神經毒劑的類型和濃度,該軟體適用於多種智慧型手機系統。

但研究人員還需要一個不透光的空間,以便在相機上獲得良好的讀數。他們認為3D列印是一種盒子,但他們意識到3D印表機及其中使用的材料在世界某些地方可能無法訪問,不均勻或成本過高。

就在那時臨床助理教授Pedro Metola想到使用樂高積木。「各地的樂高積木都是一樣的,」他說。所需的唯一設備是紫外線和標準的96孔測試板。研究人員表示這種解決方案價格低廉,便於攜帶並可隨時調節。美國國防部的國防威脅減少機構,韋爾奇基金會,國立衛生研究院和國家科學基金會資助了這項工作。

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