简易低成本3D打印血液离心器：可有效帮助诊断疟疾

南极熊2017年1月16日讯，在青铜时代发明了古老玩具whirligig的古人一定想不到，在几千年后的今天，他们的这个无心之举会成为科学家的灵感，然后在3D打印技术的帮助下华丽变身为简单却有效的疟疾辅助诊断工具，拯救苍生。

据南极熊了解，这项“壮举”是知名美国高校斯坦福大学的生物工程教授Manu Prakash及其团队在一次乌干达之旅后完成的。“再那里我们了解到，大部分医院条件都很简陋，没有离心机，而使用这种工具检测血液样本（可令其中的血细胞分离，从而更容易地发现寄生虫）是快速诊断疟疾的最简便方法之一，”Prakash解释说：“不过，即便能搞到离心机，它们也很可能发挥不了作用，因为但当地的供电很不稳定。所以，我们就想到应该开发一种没有电也能运作的简易离心机，而且其成本必需很低。”

▲普通的离心机

于是，在回到斯坦福后，Prakash及其团队便开始了这种简易人力离心机的开发工作：起初，他们想借助悠悠球的设计。但这种方法转速不够高，无法满足离心要求。不过幸运的是，很快他们就找到了新的灵感，就是前文我们提到过的whirligig。正如下图所示，这种玩具的结构很简单，由2根线和1块带孔的圆片组成 ，但运转起来速度却惊人的高。

“我曾用纽扣做了一个这样的玩具，然后用高速摄像机拍摄它。结果十分惊人，它的转速竟然大到了1万-1.5万rpm（转/分钟）！”参与研发的博士后Saad Bhamla表示，“而之后，我们测到的最高纪录更是达到了12.5万rpm！”

找到了正确的方向，开发工作就容易多了 — Prakash他们首先以纸作为原料做了一个测试版（如下图），而为了验证其有效性，他们特意将其带去了马达加斯加。所幸在那里，测试取得了圆满成功 — 这种工具不仅有效，而且很快就被当地的医疗工作者掌握了。更棒的是，它的成本非常低，只有不到20美分，而且用其它材料也能制作。

▲测试结果：血液出现了明显分层

这种简易的纸质版离心机还很灵活，随便挂到一个地方就能用：

后来，Prakash他们又3D打印了更好的版本，而经过测试，其效果同样明显！值得一提的是，此版本的其中一个是使用普通的FDM打印机制作的，另一个则是使用著名的光固化（SLA）机型Form 2制造的，重量仅为20克，转速可超过1万rpm。

“3D打印大大提高了这种装置的开发速度。借助它，我们1天就做出了超过100个，”Prakash表示：“而如果采用传统的注塑技术，它就可以批量生产了。”

目前，Prakash已经将有关这种简易3D打印离心机的测试研究论文发表到了自然生物医学工程杂志上，如果你对其感兴趣，可以点击这里查看。

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编译自 3ders