指尖陀螺 快速分離血清

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【本報台北訊】許多人都玩過「指尖陀螺」,手指輕輕一撥,便快速旋轉,好玩又紓壓,但它可不只是玩具,台大研究團隊發現,指尖陀螺快速旋轉時所產生的離心力,可在短時間內將全血分離出血清,供後續疾病診斷檢測。這項研究為全球首例,日前登上著名國際期刊,一旦量產,缺乏電力或醫療資源受限時,就能用來救人,協助疾病確診。
「這項發現對於醫療資源受限區,具有顯著的應用價值」,發現「指尖陀螺」離心力可分離全血的台灣大學應用力學所副教授陳彥甫指出,一般患者若要做疾病檢測,通常要抽好幾管血,並將血液送至醫檢單位,透過專用的離心機,將全血分離成血清(黃色部份)及血球(紅色部分),而血清中有病毒細菌代謝物等生理資訊,可以進行抗體檢測,以確認是否感染疾病。
不過,離心機機台較大,需要電力,一般診所抽血後,通常要送到大型醫學中心進行血液離心分離,而離心機也需要平衡,通常搜集多名患者血液,再進行血液分離;如果電力不足、醫療資源匱乏,使用離心機分離血液,就顯得困難重重。
「指尖陀螺」形狀扁平、具有多瓣葉片,以滾珠軸承構成旋轉中心,用來分離血清時,先在指尖採血,並在細塑膠管中注入相當於一滴血的血量(約0.01c.c.-0.02c.c.),接著將塑膠管以膠帶黏在指尖陀螺的葉片上,透過「指尖陀螺」快速且穩定旋轉帶來的離心力,約在三分鐘內就可看出血清已從全血中分離。
該研究不僅為全球首例,日前登上國際著名期刊,也獲美國化學會賞識,特別為該團隊製作一支影片,向全球讀者解釋指尖陀螺如何分離出血漿的原理。
血清分離之後,可應用於許多疾病的檢測。防疫專家、疾管署副署長羅一鈞說,包括登革熱、麻疹、德國麻疹、腸病毒等篩檢,都需要運用到血清,因此血清是確診許多傳染病的重要指標之一。
陳建甫 愛用簡單
物品解決難題
發現「指尖陀螺」玩具竟能在短時間內將全血分離出血清的人就是台灣大學應用力學所副教授陳建甫,今年四十一歲,「六年級後段班」學者。他形容自己從小就是個好奇寶寶,特別愛看當時風靡台灣的美劇《百戰天龍》影集,欣賞劇中主角「馬蓋先」有廣泛的科學知識,只用一把瑞士刀,利用身邊不起眼的物品來解決棘手難題。這深深影響了陳建甫研究精神,盡量從身邊的簡單物品發想,進行研究。
「其實靈感來源是看到家中孩子玩戰鬥陀螺而開始發想。」陳建甫笑說,來自日本的戰鬥陀螺遊戲,讓不少孩子為之瘋狂,甚至聚在一起比賽,當時看到自己的外甥在玩戰鬥陀螺,就聯想到是否能用戰鬥陀螺來做離心力研究。
他先從戰鬥陀螺進行實驗,後來發現戰鬥陀螺轉得速度並不夠快,無法有效將血液分離出血清;後來研究團隊買回了市面上所有「會轉」的玩具,包括手動電風扇、傳統陀螺等。
最後發現,輕便而便宜的指尖陀螺,用膠帶黏在桌上時可以穩定且快速旋轉,竟可在旋轉數分鐘內分離出血清,並能透過試紙檢測愛滋病等各式感染疾病。利用小孩的玩具就能做出國際矚目的研究成果,讓研究團隊相當振奮。

六年級後段班的陳建甫,好奇心、聯想力豐富,研究點子多。圖/劉嘉韻
六年級後段班的陳建甫,好奇心、聯想力豐富,研究點子多。圖/劉嘉韻
指尖陀螺是當今最夯的孩子玩具之一。圖/法新社
指尖陀螺是當今最夯的孩子玩具之一。圖/法新社

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