一項新技術利用激光和非線性光學效應檢測人血液中的瘧疾感染。

 

瘧疾是一種由蚊子傳播的傳染病，其病原體是瘧原蟲屬的寄生蟲。瘧疾最常見于熱帶和亞熱帶地區，每年報告的新增病例有3.5至5億，其中有100萬到300萬死亡。大多數死亡發生在撒哈拉以南的非洲地區，那里資源奇缺，受過培訓能夠準確診斷該病的人員也奇缺。

 

 

現有的檢測技術要求受過培訓的技師給玻片染色，在顯微鏡下尋找寄生蟲的DNA標記，然后人工計數所有可見的被感染細胞，這是一個繁瑣的過程，有賴于受過培訓的分析員的技術及人手是否充足。相較而言，所提出的新技術基于一種已知的光學效應，名叫三次諧波產生 (THG) ，它引起瘧原蟲色素——瘧原蟲分泌的一種結晶物質——被紅外激光照射后閃藍光。

 

McGill 大學物理系和化學系的 Paul Wiseman 博士說：“熟悉音樂的人都知道聲諧波。你有一個基音頻率，然后是該頻率的各次倍頻。非線性光學效應也類似：如果你用特定頻率的高強度激光束照射某些物質，你就能得到該頻率的各次倍頻。瘧原蟲色素能對三次諧波產生強烈的非線性光學反應，這就會引發藍光。”

 

由McGill 大學物理系和化學系 (Montreal, Quebec; www.chemistry.mcgill.ca/research/chemphys.php) 的 Wiseman 博士率領的一組科學家開發了這項革命性的新技術，并在2007年12月的《生物物理雜志》(Biophysical Journal) 上對其作了描述。科學家說，這一新技術有望更簡便、更快速并且以更少的人工工作量檢測血液樣本中的瘧原蟲。

 

Wiseman 博士及其同事現在計劃改造光纖通信激光和熒光細胞分揀器等現有的成熟技術，以迅速使這項技術走出實驗室，得到實際應用。

 

 “我們正構想著一種自成一體的裝置，可用于邊遠地區的診所，”Wiseman 博士說。 “操作員可以把細胞樣本直接注入儀器，然后儀器會自動給出現存被感染細胞的總數，無需人工干預。”

 

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