微型晶片上的大型實驗室

將化學實驗室縮小到指甲大小,可以在家中和戰場上提供即時醫療檢測

加入我們的科學愛好者社群!


關於支援科學新聞業

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。 透過購買訂閱,您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。


想象一下,將燒杯、滴管、化學品和加熱器等化學實驗室裝置縮小到一個可以掛在鑰匙鏈上的微晶片上。越來越多的公司和大學聲稱已經設計出這樣的奇蹟,準備執行重要的分析,從檢測士兵血液中的生物戰劑到識別受汙染的漢堡肉中的毒素。然而,幾乎所有新裝置都出奇地不便攜。檢查一滴血或一塊牛肉屑的感測器可能確實可以握在手中,但實際移動液化樣品透過晶片微小管道所需的裝置通常佔據桌面或更多空間。

兩個研究團隊正在透過創新的微流體技術克服這一障礙——精確操控微小液滴。透過使用空氣或電力移動液體分子,這些團隊正在將取樣、分析和報告所需的裝置整合到一個 USB 快閃記憶體驅動器大小的裝置中。儘管目前的晶片是手工製作的,但這些設計最終可以實現大規模生產。這一前景最終將把晶片實驗室帶到最需要它們的地方——發展中國家、戰場和家庭——在那裡它們可以快速檢測艾滋病毒、炭疽病或大腸桿菌。甚至可以將晶片植入糖尿病患者體內,以幫助監測其血糖和胰島素水平。

查爾斯·Q·崔《大眾科學》的長期撰稿人。他的作品也曾發表在《紐約時報》、《科學》、《自然》、《連線》《LiveScience》等刊物上。在業餘時間,他遊歷了七大洲。

更多作者:查爾斯·Q·崔
大眾科學 Magazine Vol 297 Issue 4本文最初以“微型晶片上的大型實驗室”為標題發表於《大眾科學》雜誌 第 297 卷第 4 期(
doi:10.1038/scientificamerican102007-s2mDshv7Fnov2i9ZrfOc4
© .