红外激光能检测血液中的疟原虫

一项新技术利用激光和非线性光学效应检测人血液中的疟疾感染。

 

疟疾是一种由蚊子传播的传染病，其病原体是疟原虫属的寄生虫。疟疾最常见于热带和亚热带地区，每年报告的新增病例有3.5至5亿，其中有100万到300万死亡。大多数死亡发生在撒哈拉以南的非洲地区，那里资源奇缺，受过培训能够准确诊断该病的人员也奇缺。

 

 

现有的检测技术要求受过培训的技师给玻片染色，在显微镜下寻找寄生虫的DNA标记，然后人工计数所有可见的被感染细胞，这是一个繁琐的过程，有赖于受过培训的分析员的技术及人手是否充足。相较而言，所提出的新技术基于一种已知的光学效应，名叫三次谐波产生 (THG) ，它引起疟原虫色素——疟原虫分泌的一种结晶物质——被红外激光照射后闪蓝光。

 

McGill 大学物理系和化学系的 Paul Wiseman 博士说：“熟悉音乐的人都知道声谐波。你有一个基音频率，然后是该频率的各次倍频。非线性光学效应也类似：如果你用特定频率的高强度激光束照射某些物质，你就能得到该频率的各次倍频。疟原虫色素能对三次谐波产生强烈的非线性光学反应，这就会引发蓝光。”

 

由McGill 大学物理系和化学系 (Montreal, Quebec; www.chemistry.mcgill.ca/research/chemphys.php) 的 Wiseman 博士率领的一组科学家开发了这项革命性的新技术，并在2007年12月的《生物物理杂志》(Biophysical Journal) 上对其作了描述。科学家说，这一新技术有望更简便、更快速并且以更少的人工工作量检测血液样本中的疟原虫。

 

Wiseman 博士及其同事现在计划改造光纤通信激光和荧光细胞分拣器等现有的成熟技术，以迅速使这项技术走出实验室，得到实际应用。

 

 “我们正构想着一种自成一体的装置，可用于边远地区的诊所，”Wiseman 博士说。 “操作员可以把细胞样本直接注入仪器，然后仪器会自动给出现存被感染细胞的总数，无需人工干预。”

 

Departments of physics and chemistry at McGill University >> www.chemistry.mcgill.ca/research/chemphys.php)