一項(xiàng)新技術(shù)利用激光和非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)檢測(cè)人血液中的瘧疾感染。

 

瘧疾是一種由蚊子傳播的傳染病，其病原體是瘧原蟲(chóng)屬的寄生蟲(chóng)。瘧疾最常見(jiàn)于熱帶和亞熱帶地區(qū)，每年報(bào)告的新增病例有3.5至5億，其中有100萬(wàn)到300萬(wàn)死亡。大多數(shù)死亡發(fā)生在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，那里資源奇缺，受過(guò)培訓(xùn)能夠準(zhǔn)確診斷該病的人員也奇缺。

 

 

現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)要求受過(guò)培訓(xùn)的技師給玻片染色，在顯微鏡下尋找寄生蟲(chóng)的DNA標(biāo)記，然后人工計(jì)數(shù)所有可見(jiàn)的被感染細(xì)胞，這是一個(gè)繁瑣的過(guò)程，有賴(lài)于受過(guò)培訓(xùn)的分析員的技術(shù)及人手是否充足。相較而言，所提出的新技術(shù)基于一種已知的光學(xué)效應(yīng)，名叫三次諧波產(chǎn)生 (THG) ，它引起瘧原蟲(chóng)色素——瘧原蟲(chóng)分泌的一種結(jié)晶物質(zhì)——被紅外激光照射后閃藍(lán)光。

 

McGill 大學(xué)物理系和化學(xué)系的 Paul Wiseman 博士說(shuō)：“熟悉音樂(lè)的人都知道聲諧波。你有一個(gè)基音頻率，然后是該頻率的各次倍頻。非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)也類(lèi)似：如果你用特定頻率的高強(qiáng)度激光束照射某些物質(zhì)，你就能得到該頻率的各次倍頻。瘧原蟲(chóng)色素能對(duì)三次諧波產(chǎn)生強(qiáng)烈的非線(xiàn)性光學(xué)反應(yīng)，這就會(huì)引發(fā)藍(lán)光。”

 

由McGill 大學(xué)物理系和化學(xué)系 (Montreal, Quebec; www.chemistry.mcgill.ca/research/chemphys.php) 的 Wiseman 博士率領(lǐng)的一組科學(xué)家開(kāi)發(fā)了這項(xiàng)革命性的新技術(shù)，并在2007年12月的《生物物理雜志》(Biophysical Journal) 上對(duì)其作了描述。科學(xué)家說(shuō)，這一新技術(shù)有望更簡(jiǎn)便、更快速并且以更少的人工工作量檢測(cè)血液樣本中的瘧原蟲(chóng)。

 

Wiseman 博士及其同事現(xiàn)在計(jì)劃改造光纖通信激光和熒光細(xì)胞分揀器等現(xiàn)有的成熟技術(shù)，以迅速使這項(xiàng)技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，得到實(shí)際應(yīng)用。

 

 “我們正構(gòu)想著一種自成一體的裝置，可用于邊遠(yuǎn)地區(qū)的診所，”Wiseman 博士說(shuō)。 “操作員可以把細(xì)胞樣本直接注入儀器，然后儀器會(huì)自動(dòng)給出現(xiàn)存被感染細(xì)胞的總數(shù)，無(wú)需人工干預(yù)。”

 

Departments of physics and chemistry at McGill University >> www.chemistry.mcgill.ca/research/chemphys.php)