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让高科技诊断离病人更近离病人更近离病人更近


14 February 2012 by David Welsh, London Press Service

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Compact laser: the Cosmos system simplifies high-tech low-cost diagnostics. Image by Holdsworth Associates

Compact laser: the Cosmos system simplifies high-tech low-cost diagnostics. Image by Holdsworth Associates

Compact laser: the Cosmos system simplifies high-tech low-cost diagnostics. Image by Holdsworth Associates

让高科技诊断离病人更近离病人更近离病人更近离病人更近离病人更近

健康专家说,快速、准确的医疗诊断能够挽救病人的生命。

为此,英国剑桥大学成立了一个激光研究团队:考兹莫斯激光小组(Cosmos Lasers),主要目标是把实验室中的激光诊断技术转变成便携式临床激光诊断设备。

疟疾等疾病的准确诊断通常需要用激光对显微病毒样本进行频谱图像分析或可视图像分析。

不幸的是,目前的激光设备体积大、成本高,超出了疟疾高发地区大多数医院的承受能力,但是通过使用可调谐式激光可以改进这些问题。

目前,疟疾高发地由于没有使用激光设备,不能开展病毒样本分析,无法区分不同的病毒种类,导致医生经常把疟疾误诊为其它疾病。

如今,剑桥大学的工程师们使用液态晶体制造出了一种成本低的紧凑型激光。这种激光的可调频谱为:从近紫外光谱到红外光谱。

该激光的宽频特性可以让诊断分析的成本更低、更加便携、更加方便。

此项目最初由英国工程与自然科学研究委员会(EPSRC)赞助。如今,该小组还计划成立一家公司,把研究成果商业化。

如果按计划成立公司,在本文撰写之时,该小组的公司应该已经加入了剑桥企业68家衍生公司之列。剑桥企业的主要工作是向那些剑桥大学师生成立的公司投放种子基金,“在研究和商业发展之间搭建桥梁,造福社会和经济”。

剑桥大学有享誉世界的创新精神,新技术不断涌现,新公司不断成立,改变社会的产品不断研发出来。

这促使一批创新型高科技公司在当地聚集,从而形成了“剑桥硅芬”。

考兹莫斯激光小组是一个由工程系教授哈利·科尔斯(Harry Coles)率领的多学科团队。

主要研究者之一:菲利普·汉斯(Philip Hands)博士解释说,在目前为数不多的几种可调谐激光中,大多数激光的成本令人望而却步。此外,大部分激光设备的“操作极其复杂,体积巨大,需要占用一整个房间。而其它种类的激光则依赖于液态致敏性染料高压流和高功率市电电源”。

考兹莫斯激光小组专利技术所使用的液态晶体与在电视显示器中使用的晶体并无太大区别,但是科尔斯教授补充说:“我们的液态晶体发出的激光可具有所有的波长和颜色。波长和颜色由液态晶体的结构进行控制。液态晶体会自动组成像DNA一样的螺旋形结构,但是,通过调整螺旋的紧密度,我们可以调整激光的波宽。”

液态晶体激光需要绿光源或者紫光源的能量来激发,后者通常是一小束激光。这个激光束穿过液态晶体之后可变成所需颜色的可调谐激光。

该小组的首席器件科学家戴米安·嘉德内(Damian Gardiner)博士说:

“液态晶体可存在于玻璃或者塑料‘泡’(即比人的头发还要细的显微层)中,夹在玻璃中间或者放在塑料表面,有点像显微镜载物片。这些玻璃泡或塑料泡的生产成本非常低。它们能够印制在玻璃或塑料表面,但是能够发出的光具有从450纳米(紫外/蓝光)到850纳米(近红外)的所有波长。”

“此外,这些玻璃泡或塑料泡能够包含多种晶体,从而可以同时产生不同颜色的激光。我们可以通过改变激光束击中这些泡的位置来调节所需的波长,或集合所有光束形成‘白色’激光。”

考兹莫斯可调谐激光可以用来缩小激光器的尺寸、降低成本。

他们目前的激光器可以放进一个小型仪器箱中。然而,他们的目标是通过进一步研究将其缩小为一个含有分析装置的手持装置。

该激光器发出的激光可广泛应用在临床诊断和实验室,以及更广泛的领域。

科尔斯教授说,实验室以外的应用包括全息激光显示。

Name: Professor Harry Coles

Website: www.eng.cam.ac.uk

Tel: +44 (0)1223 748 344

Email: hjc37@cam.ac.uk

Address: Cambridge University Engineering Department, Trumpington Street, Cambridge, United Kingdom, CB2 1PZ


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