炭疽杆菌是一种引起炭疽的细菌病原体。在2001年,炭疽杆菌曾被用于美国的一次生物恐怖袭击，造成22人感染，其中5人死于这次袭击。为了减少潜在的生命损失，人们对应对生物恐怖主义事件给予了极大的关注。其中一个研究领域的重点是开发新技术官方manbetx手机版，以检测和应对故意释放的细菌病原体，如炭疽杆菌。

图1所示。iPhone 5或5s的3D智能手机显微镜。

智能手机摄像头和计算能力的进步导致了移动成像和检测平台的使用和部署，以瞄准可能导致疾病的细菌病原体。紧凑和可移动，这些设计承诺现场准备技术，将推进对生物威胁事件的反应，患者护理点诊断和动物疾病筛查。最近，我们报道了一种3D打印智能手机显微镜的开发和使用，结合一个小的细菌生长室进行检测炭疽杆菌在三到五小时内检测出孢子，与目前的方法相比，检测时间缩短了50%。智能手机显微镜的设计是独一无二的，因为它使用了一个3D打印的外壳，将一个廉价的玻璃珠固定在智能手机的摄像头上。其他便携式显微镜使用玻璃透镜，价格高达15美元，但使用玻璃头后，显微镜的成本降至不到1美元。不同尺寸的玻璃珠可以改变放大倍率。一个3毫米的玻璃珠可以将物体放大100倍，而一个1毫米的玻璃珠可以将物体放大350倍，使人们可以将物体可视化1/50^th人类头发的直径。

图2所示。用荧光智能手机显微镜拍摄的活的和死的炭疽细胞的图像。

虽然使用智能手机显微镜观察炭疽细胞的能力是一个伟大的第一步，但理想情况下，可以从图像中获得更多关于细菌的信息。例如，如果检测到炭疽细胞，确定细胞是活的还是死的将是非常重要的。如果炭疽菌死亡，就不会对公众健康构成威胁。为了从智能手机显微镜图像中获得更多信息，我们对目前的智能手机显微镜进行了改进，用于荧光检测。当物体受到特定类型的光照射时，就会产生荧光，但会反射出不同的波长。荧光智能手机显微镜的设计使用了如上所述的相同的镜头支架和玻璃头，只是做了一个修改:在智能手机相机闪光灯上放置一层薄薄的彩色塑料，以控制照亮样品的光的类型。用一种简单的化学混合物处理炭疽菌，会使活细胞在光线下呈现绿色，而死细胞则呈现红色。然后可以用荧光智能手机显微镜拍摄照片，帮助科学家确定炭疽细胞是否活着，是否有能力致病，甚至可能导致死亡。

整个显微镜系统，包括用于闪光灯的特定滤色器，包含的耗材成本不到1美元，这使得该设备非常经济实惠。此外，用智能手机产生荧光的能力为其他生物检测领域开辟了可能性。低成本荧光检测的进步为现场化学和生物检测开辟了巨大的机会。

有关显微镜的更多信息，请访问:http://1.usa.gov/1VO4mtx

丽贝卡·l·埃里克森¹和珍妮·r·哈奇森²

¹电子与测量系统，
²化学生物特征学，
国家安全局，太平洋西北国家实验室，
里奇兰,华盛顿

出版

使用微流体培养箱和智能手机显微镜的无试剂便携式检测炭疽芽孢杆菌孢子。
哈奇森JR，埃里克森RL，辛AM，奥扎尼奇RM，凯利RT
2015年9月21日

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