簡(jiǎn)易低成本3D打印血液離心器：可有效幫助診斷瘧疾

南極熊2017年1月16日訊，在青銅時(shí)代發(fā)明了古老玩具whirligig的古人一定想不到，在幾千年后的今天，他們的這個(gè)無(wú)心之舉會(huì)成為科學(xué)家的靈感，然后在3D打印技術(shù)的幫助下華麗變身為簡(jiǎn)單卻有效的瘧疾輔助診斷工具，拯救蒼生。

據(jù)南極熊了解，這項(xiàng)“壯舉”是知名美國(guó)高校斯坦福大學(xué)的生物工程教授Manu Prakash及其團(tuán)隊(duì)在一次烏干達(dá)之旅后完成的�！霸倌抢镂覀兞私獾�，大部分醫(yī)院條件都很簡(jiǎn)陋，沒(méi)有離心機(jī)，而使用這種工具檢測(cè)血液樣本（可令其中的血細(xì)胞分離，從而更容易地發(fā)現(xiàn)寄生蟲(chóng)）是快速診斷瘧疾的最簡(jiǎn)便方法之一，”Prakash解釋說(shuō)：“不過(guò)，即便能搞到離心機(jī)，它們也很可能發(fā)揮不了作用，因?yàn)榈��?dāng)?shù)氐墓╇姾懿环�(wěn)定。所以，我們就想到應(yīng)該開(kāi)發(fā)一種沒(méi)有電也能運(yùn)作的簡(jiǎn)易離心機(jī)，而且其成本必需很低。”

▲普通的離心機(jī)

于是，在回到斯坦福后，Prakash及其團(tuán)隊(duì)便開(kāi)始了這種簡(jiǎn)易人力離心機(jī)的開(kāi)發(fā)工作：起初，他們想借助悠悠球的設(shè)計(jì)。但這種方法轉(zhuǎn)速不夠高，無(wú)法滿足離心要求。不過(guò)幸運(yùn)的是，很快他們就找到了新的靈感，就是前文我們提到過(guò)的whirligig。正如下圖所示，這種玩具的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，由2根線和1塊帶孔的圓片組成 ，但運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)速度卻驚人的高。

“我曾用紐扣做了一個(gè)這樣的玩具，然后用高速攝像機(jī)拍攝它。結(jié)果十分驚人，它的轉(zhuǎn)速竟然大到了1萬(wàn)-1.5萬(wàn)rpm（轉(zhuǎn)/分鐘）！”參與研發(fā)的博士后Saad Bhamla表示，“而之后，我們測(cè)到的最高紀(jì)錄更是達(dá)到了12.5萬(wàn)rpm！”

找到了正確的方向，開(kāi)發(fā)工作就容易多了 — Prakash他們首先以紙作為原料做了一個(gè)測(cè)試版（如下圖），而為了驗(yàn)證其有效性，他們特意將其帶去了馬達(dá)加斯加。所幸在那里，測(cè)試取得了圓滿成功 — 這種工具不僅有效，而且很快就被當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療工作者掌握了。更棒的是，它的成本非常低，只有不到20美分，而且用其它材料也能制作。

▲測(cè)試結(jié)果：血液出現(xiàn)了明顯分層

這種簡(jiǎn)易的紙質(zhì)版離心機(jī)還很靈活，隨便掛到一個(gè)地方就能用：

后來(lái)，Prakash他們又3D打印了更好的版本，而經(jīng)過(guò)測(cè)試，其效果同樣明顯！值得一提的是，此版本的其中一個(gè)是使用普通的FDM打印機(jī)制作的，另一個(gè)則是使用著名的光固化（SLA）機(jī)型Form 2制造的，重量?jī)H為20克，轉(zhuǎn)速可超過(guò)1萬(wàn)rpm。

“3D打印大大提高了這種裝置的開(kāi)發(fā)速度。借助它，我們1天就做出了超過(guò)100個(gè)，”Prakash表示：“而如果采用傳統(tǒng)的注塑技術(shù)，它就可以批量生產(chǎn)了。”

目前，Prakash已經(jīng)將有關(guān)這種簡(jiǎn)易3D打印離心機(jī)的測(cè)試研究論文發(fā)表到了自然生物醫(yī)學(xué)工程雜志上，如果你對(duì)其感興趣，可以點(diǎn)擊這里查看。

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編譯自 3ders