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　　一、突破傳統(tǒng)技術(shù)，突破性設(shè)備上線

　　如果你曾經(jīng)坐在醫(yī)生的辦公室里等待提供血液樣本，你可能希望有一種不用針頭就能找到同樣信息的方法。

　　但是，盡管20世紀(jì)醫(yī)學(xué)上取得了種種突破，但檢測分子的最佳方法仍然是通過液體，比如血液。然而，芝加哥大學(xué)的一項新研究有一天可能會讓這種現(xiàn)象停止。一組科學(xué)家宣布，他們發(fā)明了一種小型便攜式設(shè)備，可以收集和檢測空氣中的分子，這一突破為醫(yī)學(xué)和公共衛(wèi)生的許多領(lǐng)域帶來了希望。

　　研究人員設(shè)想，這種綽號為ABLE的設(shè)備可以在醫(yī)院或公共場所檢測空氣中的病毒或細(xì)菌，改善新生兒護(hù)理，或者讓糖尿病患者從呼吸中讀取血糖水平。整個裝置只有4 × 8英寸寬。

　　“這個項目是我們所做的最令人興奮的努力之一，”該論文的資深作者之一、芝加哥大學(xué)教授田博志說?！坝泻芏酀撛诘膽?yīng)用。我們很高興看到它開花結(jié)果?！?/p>

　　這項研究發(fā)表在5月21日的《自然化學(xué)工程》雜志上。

　　二、巧妙轉(zhuǎn)化，加速研究結(jié)果

　　1、把空氣變成液體檢測

　　幾十年來，我們探測空氣中分子的能力落后于探測液體中分子的能力。因此，在醫(yī)生的辦公室進(jìn)行血液檢查，糖尿病患者經(jīng)常每天進(jìn)行針刺。即使是你可能做過的家庭COVID測試也都涉及添加液滴。

　　“我們可以用手機拍照或錄音，但我們沒有類似的技術(shù)來觀察空氣化學(xué)，”該研究的第一作者馬京成(Jingcheng Ma)說。他曾是芝加哥大學(xué)的博士后研究員，現(xiàn)在是圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的助理教授。

　　部分問題在于股權(quán)被稀釋。在空氣中，你要尋找的顆?！热缙≡谥車囊恍┎《尽赡苤挥腥f億分之一。這對探測器來說是一項艱巨的任務(wù)，到目前為止，它還需要大型、昂貴的設(shè)備。

　　芝加哥大學(xué)的一組科學(xué)家著手解決這個問題，他們找到了一種方法，把空氣變成液體，使其更容易閱讀。

　　該團隊設(shè)計了一個多部分系統(tǒng)。首先，用泵吸入空氣進(jìn)行讀數(shù)。接下來，加濕器增加水蒸氣，微型冷卻系統(tǒng)降低溫度。這導(dǎo)致空氣凝結(jié)成液滴，任何相關(guān)的顆粒都懸浮在其中。液滴沿著特別設(shè)計的超光滑表面滑下，聚集到一個小的儲層中。

　　從那里，探測器可以很容易地提取液體中的分子濃度，使用預(yù)先存在的和現(xiàn)成的液體檢測設(shè)備。

　　當(dāng)他們組裝這個裝置的時候，他們不確定是否能夠捕捉到一些容易蒸發(fā)的分子，也就是所謂的“揮發(fā)性”分子。

　　對于一個早期的概念證明，Ma用一杯咖啡作為測試。他向系統(tǒng)吹了一口蒸發(fā)的咖啡，看看它是否能被成功地收集和檢測到。當(dāng)液體濃縮出來時，他甚至不需要進(jìn)行測試就能知道它是否有效——咖啡的獨特香氣從液體中散發(fā)出來。

　　在進(jìn)一步的測試中，他們發(fā)現(xiàn)他們可以成功地從呼吸中檢測葡萄糖水平，檢測空氣中的大腸桿菌，并從腸道微生物群健康狀況不佳的老鼠籠子中提取炎癥標(biāo)志物。

　　他們將該系統(tǒng)命名為ABLE，即機載生物標(biāo)志物定位引擎。

　　2、誕生新的能力

　　最后，Ma,，一個有熱流體背景的機械工程師，對揭示新的物理原理的含義感到興奮。

　　他說：“這項工作可能會開啟許多關(guān)于這些空氣雜質(zhì)如何影響相變行為的新研究，例如，新的物理學(xué)可以用于許多應(yīng)用?！?/p>

　　芝加哥大學(xué)的科學(xué)家Megan Laune、Pengju Li、Jing Lu、Jiping Yue、yuyuyue、Jessica Cleary、Kaitlyn Oliphant和Zachary Kessler也是這項研究的共同作者。

　　研究人員正在與波爾斯基創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新中心和早期軌跡科學(xué)中心合作。

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