本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。北海道大学的一组研究人员开发出一种纸质装置，可以方便、低成本地测量血液中的锂离子浓度，对躁郁症患者有很大帮助。碳酸锂被用于治疗躁郁症，这是一种导致情绪极度波动的精神健康状况。但使用这种药物需要谨慎，因为血液中锂离子的治疗浓度范围很窄，接近毒性范围。日本药品和医疗器械厅警告医生要定期检查给药患者血液中的锂离子浓度水平。然而，现有的检查方法需要大量的血液、特殊的操作，以及大型的、昂贵的设备。这些方法只能由某些检测实验室进行。本研究是由北海道大学大学院化学工程研究科的博士生TakeshiKomatsu和该校工学部的ManabuTokeshi教授领导的研究，针对这一问题，开发出了一种方便、低成本的方法。该研究发表在《ACSSensors》杂志上。研究人员成功地制作出了一种可以一步到位的纸质比色仪装置，实现了点状测试。该装置由两个相互连接的纸基元件组成：一个血细胞分离单元和一个比色检测单元。市场上有售的高纯度棉印迹纸和血细胞分离膜分别作为每个单元的基质。在装置上涂有疏水性油墨，以方便液体处理。比色检测装置根据锂离子浓度的不同，显示出诊断性的颜色。检测试剂使用F28四苯基卟啉。当一滴血液样本被放置在分离单元的末端，血浆或样本中的血液液体部分被自动分离出来，并被输送到检测单元中，在检测单元中干涂试剂，显示出诊断性的颜色。这个过程大约需要一分钟的时间完成。为了测量颜色，一台数码相机在没有任何固定的光照条件下获取图像进行分析，这一过程使得传统的、专门的设备不需要进行这一任务的检测。研究人员表明，该装置的检测能力与使用相同比色反应的传统仪器的检测能力相当。该装置为治疗躁郁症患者时定期监测锂离子浓度提供了一种替代方法，ManabuTokeshi说。在未来，我们希望开发出一款用于图像分析的智能手机APP，这样患者自己或非医疗工作者就可以检查血液中的锂离子浓度。研究人员还表示，通过调整检测试剂和其他成分，该设备可用于测量锂离子以外的血液成分浓度。论文标题为《Paper-BasedDevicefortheFacileColorimetricDeterminationofLithiumIonsinHumanWholeBlood》。
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