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全像診斷術

Jan. 22, 2014   http://phys.org/news/2014-01-holographic-diagnostics.html

“智慧型＂全像片。

(Phys.org) —研究學者發展出來的“智慧型＂全像片目前已經測試可以用來監控糖尿病，未來也可用於監控諸多狀況的醫學和環境。

會有反應的全像片在特定化合物存在時會變色，已經發展成可攜帶式醫學測試工具和裝置。可輕鬆地且經濟地運用在監控糖尿病、心臟功能、感染、電解質或荷爾蒙失調。

“智慧型＂全像片可測試血液、呼吸、尿意或淚液中的多種化合物，如葡萄糖、酒精、荷爾蒙、藥物或細菌。如果存在其中一種化合物，全像片就會變色，如此一來只要對照顏色表就有機會藉由全像片的顏色來監控不同狀況。Cambridge大學醫院分院Addenbrooke醫院目前即進行全像片感應器臨床實驗，監控糖尿病患者的葡萄糖含量和泌尿道感染。

Cambridge大學執行的跨領域專案利用稱為水凝膠的高度吸收物質注入微小銀粒子，水凝膠是類似隱形眼鏡的材料。再用單雷射脈衝使奈米粒子形成預定義形狀的三維全像片，前後花不到一秒的時間。

水凝膠只要有特定化合物存在時就會縮小或脹大，使全像片顏色改變成整個可見光光譜中的其他顏色。這是第一個水凝膠感應器成功的例子。

這個技術主要的優點是形成全像片的時間不到一秒鐘，讓此技術非常適合大量生產。全像術感應器細節最近已發表在期刊Advanced Optical Materials。

該研究主要研究人Ali Yetisen說“目前很多醫學檢驗都是很大又貴的實驗，然而這種經濟又可攜帶性的測試並不是要取代醫生，全像片讓人們輕鬆地監控自己的健康，對早期診斷很有幫助，這些在很多時候都是重要的因素。”他也是化學工程和生物科技系的博士班學生。

Cambridge團隊發展的全像術感應器比目前其他技術更快、更容易、也更經濟–一個感應器成本只要十便士（譯者註：約新台幣五元），這點在製造發展時特別有用，而相對地目前葡萄糖檢驗的成本過高。整個感應器製造過程是可逆的，相同的感應器可重複使用很多次，丟棄也容易。

針對目前最流行的葡萄糖監控技術，除了Addenbrooke目前進行中的臨床測試之外，研究學者正在發展可以在醫院或家中進行的智慧型手機測試糖尿病，也可以在醫院進行相關狀況檢驗。

全像術除了運用在醫學之外，也可以運用在安全性上，如假藥偵測。假藥被認為是每年造成數萬人死亡的原因。

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More information: Yetisen, A. K., Butt, H., da Cruz Vasconcellos, F., Montelongo, Y., Davidson, C. A. B., Blyth, J., Chan, L., Carmody, J. B., Vignolini, S., Steiner, U., Baumberg, J. J., Wilkinson, T. D. and Lowe, C. R. (2014), Light-Directed Writing of Chemically Tunable Narrow-Band Holographic Sensors. Advanced Optical Materials. DOI: 10.1002/adom.201300375

Journal reference: Advanced Optical Materials

Provided by University of Cambridge