新加坡南洋理工大学师生研发新系统

    食水中若有一只微小的寄生虫,就足以导致大批人腹泻,而尽速找出污染物种类和污染程度,是控制疫情的最大关键。

  新加坡南洋理工大学的研究小组结合光学与水流原理,研发出能探测水中污染物的新系统,能在一小时内探测并确认细菌或寄生虫,比现有的七小时至两天快许多,而且准确率达百分百。

 

  新加坡南大电机与电子工程学院教授刘爱群率领四名学生,花了三年时间研发新系统,专门针对名为隐孢子虫(Cryptosporidium)的微小寄生虫。

 

  把含有隐孢子虫的水喝进肚子里,会导致腹泻,甚至是肠炎,还会通过粪便传播。

 

  由于这类寄生虫生命力强,在氯化水也能生存,只有把水煮沸才能保障万无一失,因此检测并去除食水中的隐孢子虫极为重要。

 

  目前检测隐孢子虫的方法,是把采集到的食水样本送交实验室,化验人员必须凭经验在显微镜下寻找隐孢子虫细胞,整个过程最快也要七小时。

 

新加坡南大研究小组利用激光寻找食水中的隐孢子虫细胞,能在一小时内“扫描”十公升水。

 

  普通激光是如何从看似干净清凉的食水中,找出会危害健康的寄生虫呢?答案在于光流控(optofluidics)原理的使用。

 

  所谓的光流控,简单来说,就是调整流体速度控制光照射的方向。水流得快,光束不受打扰,可直射出去。如果水流得慢,光束就会弯曲。

 

  刘爱群昨天在南大的实验室向媒体介绍,新系统有三条水柱和一道激光,水的流向和光束照射的方向是一致的。不同水柱的流速稍有不同,可左右激光的照射方向。比起直射的光束,弯曲的光束“扫描”隐孢子虫细胞的效果更好。

 

  激光照射到隐孢子虫细胞,就会出现细胞形状的“投影”,系统内的数码相机就会把它拍下来。每种水中病原体的“投影”都有独特的形状,体积和光线折射率,所以只要对照拍到的“投影”,就能辨识激光探测出的病原体是什么寄生虫或细菌,成功率高达90%。

 

  检测十公升的食水需要20分钟,食水会在系统中循环三次,每个病原体将无所遁形。

 

  新系统操作简单,操作人员无需经过特殊训练,费用也只是隐孢子虫细胞传统化验方法的八分之一,适合较贫困的发展中国家使用。

 

  研究也证实,新系统也能有效检测出大肠杆菌(Escherichia coli,简称为E.coli)和兰伯氏贾第虫(Giardia lamblia)。

 

  这项突破性的研究是由环境和水务业发展理事会(Environment Water Industry Programme Office,简称EWI)所资助,研究费高达177万元。

 

今年6月计划成立公司

 

公用事业局受询时说,当局正与研究小组商讨在所属的实验室进行测试,如果证实新系统稳定,并能成功面市,当局会考虑采用。

 

  刘爱群计划在今年6月成立一家公司,起步资金约200万元,目前已有投资者表明有兴趣把这项发明推出市场。

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