马努普拉卡什在乌干达访问一个健康诊所的时候,他注意到一块centrifuge-an昂贵的实验室equipment-propping敞开大门。“他们使用它作为一个门挡,因为它已经停止工作,“说,斯坦福大学的工程师。
的工具,快速旋转生物样品,用于诊断疟疾、艾滋病毒、贫血等疾病。但离心机花费数千dollars-often太多取代如果一个口需要电力,意味着贫穷诊所不能使用它们。在诊所在乌干达,一个信号在墙上上市15测试;没有离心机,12的测试将不再发生。
普拉卡什,创建而闻名这,一个廉价的钢质包装袋纸显微镜,决定设计一种当他回到他的斯坦福大学实验室。
”的约束,我们把人力;必须是超低价,但不妥协的表现,”他说。“这必须平等的性能你买1000美元或5000美元。”
设备由旋转运动启发,一个简单的玩具,至少从公元前3000年一直存在“我花了很多时间和金钱在玩具店,”普拉卡什说。他的团队开始探索各种类型的旋转的玩具。“他们简单的形式因素,但是最终,他们隐藏物理性能非常强大。”
最初,他们测试了溜溜球。实验室客座科学家也恰巧是一个马戏团的艺术家,和教普拉卡什抛出一个溜溜球的理想方法;以完美的形式,他们意识到有可能达到每分钟4000转的速度,这是足够快的单独的血。但所需的溜溜球太多技能容易培训卫生工作者,所以团队转移到其他玩具,像旋转的陀螺。
博士后学生在实验室里,萨阿德Bhamla是第一个测试一个简单的旋转运动,在第一次尝试10000 rpm打卡上班。“这让我们非常激动,”普拉卡什说。
他们想出了一个数学方程来解释这个玩具是如何工作的,并使用设计的变化,工作得更快。现在的最高速度是125000 rpm,远比传统的离心机。
设备旋转,离心力将较重的材料,如红细胞、远离等离子体。如果它长,旋转分离白细胞和血小板的另一层。技术人员可以查看样本在显微镜下明确诊断,而且治疗的人可能没有收到准确的诊断。
第一个原型是由种纸,同样的材料,普拉卡什显微镜用于制造他的论文。Paperfuge也可能是由不同的聚合物,允许复杂的几何图形设计建造的。
团队开始测试设备,从临床试验在马达加斯加,将使用Paperfuge屏幕疟疾、昏睡病,贫血,和其他疾病。他们计划在极端条件下测试设备。“照片做诊断树下”,普拉卡什说。
纸可以用离心机和显微镜,在一个新的生态系统超低价的科学工具,普拉卡什称“节俭的科学。”
他打算继续寻找解决方案意想不到的地方。“这就是我发现的显著:有多少机制和事情在我们眼皮底下,都应该被更好的理解,但可能解决一些棘手的挑战,我们面临的社会,”他说。