为检测恐怖分子所制造的炭疽病菌,需要对被怀疑为感染者的鼻腔分泌物或血样进行检查,对细菌进行培养。这往往需要两天以上的时间。对一个国家来说,这么长时间的等待是不能接受的。面对迫在眉睫的生化武器的威胁,迫切需要迅速而可靠的检测手段。美国肯特国立大学生物学家Christopher J. Woolverton和他的5位同事发明了一项名为“实时病原体检测系统”的专利,这项技术能够识别微生物,在不到5分钟的时间内检测出炭疽病菌。这项专利已于2001年1月获得批准(美国专利号:第6171802号)。
位于华盛顿的微诊断协会已经批准Woolverton的技术用于建立静态检测仪——一种信用卡大小的原型传感器。将待检测的采样,如鼻腔分泌物,放在一张薄卡片上,再把卡片插入传感器一端的槽口里。当卡片箱里滑动时,附有采样的薄片被顺序的分成更小的几个,然后进入含有液晶的反应槽中(可同时在计算机中显示出来)。每个小槽的液晶中内含不同的抗体。因此,在同一个实验中只需扫描一张卡片,就可检测多种病原体。
微型诊断协会主席Ron Bromfield解释说,如果一个抗体识别出一种细菌,那么它们将结合成一个复合体,从而改变液晶取向。当偏振光照射传感器卡时,由于晶体取向发生了变化,穿过晶体的光线增加,这表示发生了阳性反应。这是一个0-1反应,读数或者是正,或者是零。Bromfield在去年10月向美国疾病防治中心提供了这项技术,用来对公务员进行炭疽传染病扫描检查以判断是否受到感染。一个静态检测卡片可以检查4个以上的病原体介质,而且在一个过程中最多可以检查10个以上包括细菌、病毒和有毒物的各种介质。传感器卡片还可用来探测空气和水的污染情况。
鉴于微诊断技术能够检测空气和水中的病原体,康涅狄格州的Arthur L. Matschke发明了另一项专利,能够在细菌被检测到之前就截获它。这项专利(美国专利号:第6228327号)将一个紫外线反射器装在建筑物或飞机的排风口或供水系统内就可以对空气或水进行消毒。
一般来说,如果辐射强度高,照射时间足够长,紫外线杀菌消毒效果就好。但是当前最常用的方法是,将紫外线灯放在管子的一端,而实际上大部分细菌却未被截获,而是逃逸了。
Matschke的发明是通过寻找一个标准管来解决这个问题的。因为管内壁是由铝制成的,而且呈椭圆型,所以有一个绝好的反射面,使得几乎所有紫外线都可以反射到要消毒的空间,这样就可以代替当前常用的、由其他金属做的照射管。由于这种金属密度分布均匀,高质量紫外线可以均匀地照射到整个所照空间。据Matschke介绍,这相当于一个杀菌炉,一个高温空气清新器。这种技术可以杀死99.9%的病菌,包括难于杀死的孢菌,甚至当管中空气以1400m³/min的速度运动时也不例外。为了打击旷日持久的生物恐怖主义,或许这种方法能够得到普及。
【赵仲儒/译 张东/校】
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