水質(zhì)的好壞對(duì)人體健康至關(guān)重要，但世界人口金字塔底部的十億人正不得不忍受骯臟的水質(zhì)。幸運(yùn)的是，一種低成本的3D打印解決方案WaterScope正在進(jìn)行中。WaterScope使用3D打印顯微鏡來(lái)提供了一種快速且低成本的方法，以便在現(xiàn)場(chǎng)檢查水是否充滿(mǎn)有害細(xì)菌，是否可安全飲用。

2015年，一群來(lái)自劍橋大學(xué)的學(xué)者開(kāi)發(fā)出了這個(gè)奇妙的工具，他們有一個(gè)明確的目標(biāo)：給世界底層億萬(wàn)人民帶來(lái)干凈的水。原因是飲用水在發(fā)展中國(guó)家是一個(gè)巨大的殺手，據(jù)估計(jì)每年有220萬(wàn)人死于水傳播的細(xì)菌病原體。除了適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾方法，這些人迫切地需要水檢測(cè)試劑盒。事實(shí)上，他們需要的是科學(xué)的培訓(xùn)、昂貴的設(shè)備和超過(guò)24小時(shí)的工作。但現(xiàn)實(shí)條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不夠。

WaterScope試圖改變這一點(diǎn)，于是他們將測(cè)試套件帶給了當(dāng)?shù)厝耍藗冎恍杌ㄒ坏絻蓚€(gè)小時(shí)來(lái)測(cè)試水即可?！拔覀冇靡环N獨(dú)特的方法達(dá)到了這個(gè)目標(biāo)。我們的團(tuán)隊(duì)由生物學(xué)家、物理學(xué)家、材料科學(xué)家和其他人組成，每個(gè)人都為項(xiàng)目貢獻(xiàn)必要的技能和知識(shí)，”開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)說(shuō)。

他們的方法令人印象深刻。簡(jiǎn)而言之，WaterScope能夠現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出致命的病原體，如大腸桿菌、Listeria菌、軍團(tuán)菌和致病性大腸桿菌0157等，并且不需要任何的技術(shù)培訓(xùn)。整個(gè)過(guò)程僅需兩個(gè)小時(shí)。研究人員解釋說(shuō)：“初始過(guò)濾發(fā)生時(shí)會(huì)將細(xì)菌濃縮在水中，隨后會(huì)將它們轉(zhuǎn)移到選擇培養(yǎng)基中，孵育短暫的時(shí)間并通過(guò)顯微鏡的成像技術(shù)（在樹(shù)莓派上發(fā)現(xiàn)）進(jìn)行研究。并在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)將結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器以及與GPS相匹配的坐標(biāo)。如果被檢測(cè)的水有問(wèn)題，那么被檢測(cè)地區(qū)的人們會(huì)立即知道。隨著對(duì)越來(lái)越多的樣品進(jìn)行測(cè)試，它還能夠生成一個(gè)水質(zhì)的熱圖”，研究人員解釋說(shuō)。

當(dāng)然，這個(gè)套件并不能使水安全飲用，因?yàn)樗皇歉嬖V當(dāng)?shù)厝怂麄兊娘嬘盟?yīng)實(shí)際上是多么安全。這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵在于WaterScope本身，包括幾個(gè)3D打印組件，一些螺絲和一個(gè)鏡頭。這些部件您可以在家里3D打印，也可以通過(guò)WaterScope訂購(gòu)，價(jià)格僅為55歐元（約合60美元）。

但3D打印不僅僅是降低成本?！帮@然，WaterScope比現(xiàn)在的測(cè)試套件小得多，它更輕、更便宜，它將允許更多的網(wǎng)站進(jìn)行更頻繁，更容易地監(jiān)控。一旦完全開(kāi)發(fā)，它將是最快的細(xì)菌測(cè)試試劑盒，“開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)說(shuō)。

當(dāng)然，3D打印不會(huì)使這個(gè)套件看起來(lái)很專(zhuān)業(yè)，但劍橋團(tuán)隊(duì)提醒批評(píng)者，他們不應(yīng)該被它的外表所愚弄。由于WaterScope是由柔性塑料制成的，它的運(yùn)動(dòng)完全沒(méi)有摩擦和振動(dòng)，它可以實(shí)現(xiàn)亞微米精度和8mm的范圍?！耙?yàn)樗梢赃B接到樹(shù)莓派，你可以在智能手機(jī)，平板電腦或顯示器看到生動(dòng)的細(xì)節(jié)，而不是通過(guò)傳統(tǒng)的顯微鏡，”研究人員補(bǔ)充說(shuō)。

雖然該項(xiàng)目已經(jīng)成為CERN開(kāi)放硬件許可證下的開(kāi)源工具項(xiàng)目，但劍橋團(tuán)隊(duì)正在努力改進(jìn)其圖像處理技術(shù)，以提高樣品分析能力。 一旦成功，他們希望將他們的WaterScope帶到世界各地，以幫助成千上萬(wàn)的兒童，避免他們死于水傳播疾病。

當(dāng)然，任何生物科技初創(chuàng)公司都可以從WaterScope中受益，因此他們也盡可能廣泛地使用它。如果您有興趣，您可以在WaterScope網(wǎng)站上找到一個(gè)裝配套件。    

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