村田制作所和光致加速系統(tǒng)研究所:大阪府大學(xué)共同開(kāi)發(fā)了一種便攜式光學(xué)會(huì)聚系統(tǒng),該系統(tǒng)在智能手機(jī)大小的外殼中采用RILACS的光學(xué)會(huì)聚技術(shù)。尺寸:長(zhǎng)10cm,寬6cm,深2cm)。
這項(xiàng)新技術(shù)將很快在CEATEC 2019(媒體大會(huì):10月14日(下午);主要活動(dòng):10月15日至18日)的村田公司展位(幕張展覽館,H7廳,H021)上展出。
培養(yǎng)方法是一種常見(jiàn)的細(xì)菌檢測(cè)方法,可能需要一到幾天才能獲得足夠的樣品。當(dāng)在工廠食品加工等環(huán)境中檢查O157等有害細(xì)菌時(shí),或在實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院中進(jìn)行細(xì)菌測(cè)試時(shí),傳統(tǒng)方法可能會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間并且會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。此外,使用傳統(tǒng)的光學(xué)聚光系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試需要大型設(shè)備(典型尺寸:長(zhǎng)87厘米,寬67厘米,深72厘米),這些系統(tǒng)可能難以運(yùn)輸。但是,憑借Murata的微型化功能以及RILACS的光學(xué)聚光技術(shù),我們已經(jīng)獲得了體積更小的便攜式設(shè)備,它將大大減少細(xì)菌測(cè)試的時(shí)間。
特征: 1、體積?。ㄩL(zhǎng)10cm,寬6cm,深2cm) 2、使用RILACS的光學(xué)縮合技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行物理冷凝并加速和控制生化反應(yīng) 3、便攜式檢測(cè)系統(tǒng); 這種獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)利用了村田制作所的微型化功能 4、大大減少了細(xì)菌測(cè)試所需的時(shí)間, 5、增加了測(cè)量靈敏度 6、 縮短了測(cè)試時(shí)間;與培養(yǎng)測(cè)試相比,光學(xué)冷凝測(cè)試將測(cè)試時(shí)間減少到1/300。
在現(xiàn)代,隨著人和物的出行越來(lái)越多,提高健康檢測(cè)的效率已成為迫在眉睫的社會(huì)問(wèn)題,在醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)通常需要數(shù)周時(shí)間。這項(xiàng)新技術(shù)不僅可以加快細(xì)菌測(cè)試的速度,而且我們相信它可以應(yīng)用于各種情況和應(yīng)用。由于其便攜性,它可以支持許多苛刻的情況,例如防止生物恐怖主義,以檢測(cè)公共區(qū)域中可能存在的有害細(xì)菌或病毒。村田制作所和RILACS將繼續(xù)利用學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的專業(yè)知識(shí)來(lái)生產(chǎn)技術(shù),以解決當(dāng)今的挑戰(zhàn),共創(chuàng)美好的明天。
開(kāi)發(fā)背景和其他技術(shù)信息
對(duì)于21世紀(jì)的不斷增長(zhǎng)的人口而言,必須提供足夠的食物是可持續(xù)社會(huì)的迫切問(wèn)題。由于近年來(lái)進(jìn)出口的增加,細(xì)菌檢測(cè)技術(shù)對(duì)于保證食品安全至關(guān)重要。在醫(yī)療保健環(huán)境中,還需要迅速檢測(cè)可能導(dǎo)致醫(yī)院內(nèi)感染的細(xì)菌,因此需要開(kāi)發(fā)快速,高度靈敏的細(xì)菌檢測(cè)方法。
常規(guī)細(xì)菌測(cè)試主要依賴于培養(yǎng)方法。該方法不僅需要一到十天來(lái)獲得結(jié)果,而且生長(zhǎng)培養(yǎng)基的處理和滅菌程序也可能很復(fù)雜。這就產(chǎn)生了對(duì)更精細(xì)的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)的需求,以解決這些挑戰(zhàn)。
近年來(lái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出解決這些問(wèn)題的方法,包括:(ELISA)方法-酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定,以及通過(guò)檢測(cè)三磷酸腺苷(ATP)作為生命形式的能源間接檢測(cè)細(xì)菌是否存在的方法。但是,到目前為止,還沒(méi)有一種可以在緊湊型設(shè)備上操作并且可以在測(cè)量部位誘發(fā)細(xì)菌的測(cè)試方法,或者可以進(jìn)行高速,高靈敏度的測(cè)試。光學(xué)鑷子技術(shù)于2018年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),但由于操作范圍與幾微米的激光光斑直徑大致相同,因此僅被證明對(duì)少量細(xì)胞的精確測(cè)量有用,隨后難以快速捕獲大量物品。
該技術(shù)通過(guò)在液體樣品中引起微氣泡和對(duì)流加熱而起作用。這是由于來(lái)自光學(xué)系統(tǒng)和基板結(jié)構(gòu)的激光產(chǎn)生的熱量而發(fā)生的。這樣就可以達(dá)到幾毫米的工作范圍,并且可以通過(guò)誘導(dǎo),濃縮和密集地堆積納米和微粒達(dá)到比傳統(tǒng)大型設(shè)備高約1.8倍(圖1)。
與村田制作所合作,我們成功地將便攜式光學(xué)聚光系統(tǒng)小型化,這是RILACS光誘導(dǎo)生化反應(yīng)加速系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該產(chǎn)品的大小與智能手機(jī)相同,并且易于攜帶,這將使其成為完成快速和高度敏感的現(xiàn)場(chǎng)健康測(cè)試的突破,例如響應(yīng)食品和飲料行業(yè)并使家庭能夠測(cè)試食物的安全性。我們預(yù)計(jì),將來(lái)該產(chǎn)品將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)用于微創(chuàng)醫(yī)療保健測(cè)試,該測(cè)試將在測(cè)試細(xì)菌和細(xì)顆粒(例如DNA,過(guò)敏原,引起多種疾病的蛋白質(zhì),病毒,和致癌物質(zhì))。
RILACS是一個(gè)跨學(xué)科研究機(jī)構(gòu),旨在通過(guò)在全球范圍內(nèi)開(kāi)創(chuàng)并推進(jìn)光誘導(dǎo)加速系統(tǒng)(LAC)的研發(fā),為解決各種社會(huì)問(wèn)題做出貢獻(xiàn),例如食品測(cè)試,臨床測(cè)試,藥物開(kāi)發(fā),環(huán)境技術(shù)和能量轉(zhuǎn)換-SYS),通過(guò)光凝結(jié)來(lái)遠(yuǎn)程和非破壞性地測(cè)量和控制各種生化反應(yīng),這些凝結(jié)利用了“光力”和“光熱”產(chǎn)生的流。 RILACS成立于2017年5月,是大阪府大學(xué)校長(zhǎng)管理下的“二級(jí)研究實(shí)驗(yàn)室”之一,旨在在LAC-SYS項(xiàng)目(“下一代創(chuàng)造的未來(lái)”)的框架內(nèi)實(shí)施戰(zhàn)略調(diào)查和研究任務(wù)生物光子學(xué)”),大阪府立大學(xué)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一. |