這里是科學美國人——60秒科學
你可能不認為科學或醫療儀器是能演奏音樂的樂器 。但現在研究人員制造出了一種特別設計的科學儀器,可通過聲音來檢測假藥 。(聲音樣本)
“有人甚至做了這樣的比較:就測量質量來說,我們制造了一個秤,但由于這個儀器能產生音符,所以它也在演奏音階 。”加州大學濱河分校的生物工程師威廉·格羅弗說到 。
他和團隊的靈感來源于非洲樂器“安比拉琴” 。安比拉琴有一個小木板,上面排列著許多金屬尖片,撥動這些琴尖會產生共鳴 。(安比拉琴聲音樣本)
格羅弗的儀器沒有使用金屬尖片,而是換成了中空的金屬管 。只要在管中放入藥品樣本,儀器的音調就會改變 。“如果樣本密度較高,儀音會發出較低的音調 。而如果樣本密度較低,那儀器則會發出較高的音調 。”
舉例來說,這是管內只有空氣時發出的聲音:(管內有空氣的樣本)
這是管子裝水后發出的聲音:(管內裝水的樣本) 。水的密度較大,因此音高較低 。
世界衛生組織估計,在中低收入國家,大約10%的藥品是假藥 。有時,假藥會帶來危險 。因此,研究人員的想法是,在管子里填滿已知的安全樣品,比如來源可靠的止咳糖漿 。然后將其與不能確定真假的那瓶藥進行比較 。
“如果兩種樣品的音高一致,那可以充分證明二者可能是同一種物質,存疑藥品是可安全服用的藥品 。但如果兩個樣本的音高不一致,那絕對能證明這兩個樣本的化學成分是不同的 。這表明你拿到的藥品有問題,可能不應該服用 。”
目前這個儀器只能用來測試液體樣品 。雖然人類的耳朵足夠敏感,可以聽出空氣樣本和水樣本之間的差異,但我們的耳朵可能無法察覺出真藥和假藥之間的差異 。因此,格羅弗建立了一個免費網站,用戶可以用智能手機或電腦上傳儀器的錄音,并分析聲音赫茲 。然后填入存疑樣本,再重復上述步驟 。
研究人員將研究結果發布在開放存取期刊《ACS Omega》上 。
希望能激勵全球各地的人們自己制造這種儀器 。“我可以在5分鐘內用你車庫里的垃圾做出一件這樣的儀器 。最難找的就是管子 。我們做儀器用的是彎銅管,就是散熱器里那種 。或者從遍地都是的垃圾里找管子 。制作方法如此簡單,這簡直令人感到驚奇 。我的夢想是做出一份介紹制作和使用方法的說明書,然后盡可能廣泛地與他人分享 。”
無可否認,這是相當有說服力的宣傳論點 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是克里斯托弗·因塔利亞塔 。
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