近日，美国的威斯康星州麦迪逊大学对外公布了一项科研成果，这就是一种模仿人眼活动的液体镜头。这个新型智能液体微型镜头（Adaptive  liquid  microlenses）可以利用水凝胶环（hydrogel）--一种暴露于不同温度或者酸度的环境时能膨胀或者收缩的物质--来制造微型的镜头。来自威斯康星州麦迪逊大学的负责人,  早年毕业于北京大学（1995）的研究人员Hongrui  Jiang表示，这种镜头可以利用附近的能力来对自身进行调整，这项科研成果首先可在医疗成像方面起到重要的作用，该研究成果以封面文章的形式发表在Nature杂志上。  



光学成像、医学诊断和“lab  on  a  chip”技术等领域的微型化趋势，正在为尖端微型镜头创造出一种市场需求。Jiang等人发明的这种镜头与大多数镜头的不同之处在于，它能自对焦：水凝胶环里的水滴对环境反应时膨胀或者收缩，从而改变镜头的焦距。整个镜头像三文治一样被装在玻璃装置中，装置留有一些微小的渠道允许外界的液体渗透到其中，从而影响水凝胶环的伸缩。

可调整的镜头以前也有人设计过，但是主要用于光学用途，例如，眼镜，使用者可以改变焦距的远近。相比之下，该文章中报道的镜头主要用作周围环境的感应器。这是一个聪明的创造，是为一种微型的可调焦距的传感器而设计的。这些传感器将来某一天将用于快速和简便地监控所有的东西，从血液样品到小型的化学反应。

目前为止该研究成果仅仅是理论上的证据。镜头仅能对10-20℃的温度范围、或者从酸到碱的pH值起反应。而温度和pH值的测量的方法早已经建立了，不需要新的迷你镜头系统。之后研究小组将研发一种能对其他情况发生反应的水凝胶--例如  ，对不同的蛋白或者机体的盐分产生反应。

Jiang表示，这些镜头可以被制作成微米级的水平，并安置成强大的阵列来即时和简便的监控给定样品内的物质运转，这在芯片实验室的应用将不久就会到来。

当然也可以把它制作成更大的镜头，可以在检测特殊的蛋白和血液样品时改变它的焦距。例如可以根据焦距的信息来判断血液样品检测结果的阴阳性。



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1            L.  Dong,  A.  K.  Agarwal,  D.  J.  Beebe  et  al.,  Nature  442  (7102),  551  (2006).

Lab:  Department  of  Electrical  and  Computer  Engineering,  University  of  Wisconsin-Madison,  Madison,  USA.