基于智能手機(jī)的3D打印系統(tǒng)可以提供幫助可快速檢測水中的有害藻類

當(dāng)藻類在湖泊或其他水道中產(chǎn)生毒素時，最好盡快檢測出過多的東西。據(jù)麥姆斯咨詢報道，一個新的基于智能手機(jī)的3D打印系統(tǒng)可以提供幫助，在數(shù)分鐘內(nèi)提供現(xiàn)場讀數(shù)。通常，研究人員需要通過從水體中收集水樣本，然后將這些樣本帶回實驗室來監(jiān)控潛在有害藻類的水平。問題在于，當(dāng)這些樣品到達(dá)實驗室并進(jìn)行測試時，藻類的數(shù)量可能已經(jīng)大大增加了。

考慮到這一點，新加坡國立大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一個分為三個部分的系統(tǒng)：含電子元件的3D打印平臺，一部被放置在該平臺中的智能手機(jī)，以及可重復(fù)使用的微流控芯片。

芯片上涂有一種稱為氧化鈦酞菁的聚合物，當(dāng)暴露于光線時會產(chǎn)生電流。將其放置在智能手機(jī)的屏幕上，然后將水滴沉積在其上。然后，手機(jī)在芯片上投射由亮區(qū)和暗區(qū)組成的圖，從而在其表面產(chǎn)生電壓變化。這會改變液滴的表面張力，使液滴流入深色區(qū)域。

在那里，芯片表面上的微小微流體通道將水引導(dǎo)至設(shè)備的透明區(qū)域，位于智能手機(jī)攝像頭上方。此外，當(dāng)水流經(jīng)通道時，與會弄臟存在的任何藻類細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)混合。

在平臺內(nèi)置的LED光源和綠色濾光片的幫助下，手機(jī)隨后能夠拍攝水樣的照片，其中所有藻類細(xì)胞都發(fā)出熒光。然后可以通過配套的應(yīng)用程序輕松計算它們的數(shù)量，從而允許用戶確定湖中的藻類含量是否正在升高到危險的程度。

整個過程可在15分鐘內(nèi)在現(xiàn)場完成，整個裝置（不包括手機(jī)）的制造成本僅為220美元左右。

在與傳統(tǒng)使用的血細(xì)胞計數(shù)器一起進(jìn)行測試時，研究人員發(fā)現(xiàn)智能手機(jī)系統(tǒng)在監(jiān)視四種不同類型的產(chǎn)生毒素的藻類水平上的準(zhǔn)確度為90％。進(jìn)一步的發(fā)展將使這一數(shù)字進(jìn)一步提高。

研究首席科學(xué)家、副教授Bae Sung Woo表示：“芯片上樣品制備、數(shù)據(jù)捕獲和分析的結(jié)合使我們的系統(tǒng)獨樹一幟。使用此工具，我們可以隨時隨地進(jìn)行水質(zhì)測試?！?/p>

有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《Harmful Algae》雜志上。