乐高积木可能是现场检测神经气体的关键

最糟糕的玩具可能尚未得到救赎。
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它们可制成高度可定制的实验室技术。DepositPhotos

乐高积木让全球许多睡眼惺忪的父母感到痛苦,但正如德克萨斯大学奥斯汀分校的一项新研究表明,这些易于变形的儿童玩具也可以用于好事——在这种情况下,可以作为一种结构简单且成本低廉的科学装置。

神经毒气袭击(例如据称在叙利亚发生的那些)之后,应急响应人员面临的最大问题之一是确定使用了哪种致命神经毒剂。如果检测及时,就能挽救生命。但用于识别不同神经毒气的传统设备昂贵且难以移动。然而,正如这项新论文所示,使用智能手机和一些乐高积木,应该可以在现场进行这种分析。

该设计建立在 UT Austin 化学家 Eric Anslyn 及其团队早期工作的基础上。他开发了一种化学化合物,该化合物根据接触到的神经毒剂不同而发出不同的颜色,同时中和致命气体。

虽然肉眼可以看到发光,但很难准确读取其亮度,因为亮度会根据神经毒剂的浓度而变化。这时新设备就派上用场了。它利用智能手机比人眼更准确地读取颜色和亮度的能力。

UT Austin 的临床助理教授 Pedro Metola 表示,创建一个允许智能手机拍摄良好照片以进行此过程的“暗箱”比看起来要复杂得多。箱子必须坚固,并且能够容纳紫外线灯(照亮样本以使其发出荧光)和用于盛放样本的微孔板。就像一个微型暗房一样,它还需要防光,并且有一个大小合适的开口供智能手机使用。

共同作者、三年级生物化学本科生 Leilani Smith 说,最初的想法是 3D 打印暗箱。她作为 Metola 的学生参与了这个项目。“我们发现(3D 打印)成本更高,而且更难实施,”她说。要使用 3D 打印,你需要包含箱子设计的计算机文件以及一台 3D 打印机。这对于许多应急响应人员来说是不可行的。

a box made of legos with a phone on top
该设备由乐高积木和智能手机制成,连接到免费软件,利用手机摄像头识别和检测 VX 和沙林等神经毒剂。德克萨斯大学奥斯汀分校

正是这些标准促使 Metola 选择了乐高,他说乐高“无论走到哪里都一样”。Smith 帮助开发了一种乐高箱子的设计,该箱子可以紧密固定含有“神经毒气”样本的载玻片和紫外线灯。智能手机放在箱子顶部拍照。

该论文的作者写道,乐高积木的优点在于可以将其打包到包里随处携带,并且它们可以轻松修改设计,以适应不同尺寸的智能手机。3D 打印可能因其廉价且高度可定制的组件而闻名,但乐高积木甚至让这种便捷性和多功能性相形见绌。

不幸的是,团队还没有准备好让应急响应人员在生死关头玩玩具。初步设计距离实际应用还有一段距离。“我们根本没有接触过神经毒气。这些都是受到严格管制的,”Metola 说。但这朝着制造便携式神经毒气探测器又迈进了一步。

 

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