由於在短時間內還無法研發出冠狀病毒特效藥或疫苗，所以就全靠人類自身的免疫力（抗體細胞）來對抗冠狀病毒。不過這些抗體細胞需要外部助力才行。因此，現在對抗冠狀病毒的主要手段（不包括口罩，口罩不算裝置）就是檢測和輔助呼吸。 對抗冠狀病毒的第一步需要儘可能多，儘可能快地找出被感染的人，這就需要大量的檢測裝置，如果已經確診，就需要考病人自己的免疫力來對抗冠狀病毒了，不過在對抗冠狀病毒的過程中，由於肺部細胞被冠狀病毒攻擊，病人可能在一定時間內部分或全部喪失呼吸能力，所以就需要輔助呼吸裝置，也就是我們常說的呼吸機。因此，現在世界各國爭奪的也就這兩類裝置：冠狀病毒檢測裝置和呼吸機。所以本文將就這兩類裝置給出一些開源的解決方案，也許這些解決方案會成為那些醫療資源不足的機構和國家的新大陸。   1. 概述 首先，全球的硬體開發人員正在努力使用開放原始碼解決供應鏈中的弱點，在過去30年中，這種哲學推動了新軟體技術的泛濫。 以前成功的硬體運動包括RepRap專案，開源生態和開源蜂箱，這些成功的案例足以證明使用開源硬體對抗冠狀病毒是可行的。   有很多極客和創業者使用3D印表機和其他技術按需製造安全裝置的替換零件，他們對做這樣的事樂此不疲。例如，香港理工大學實驗室為醫院工作人員提供3D列印面罩。 義大利初創公司Isinnova與米蘭FabLab合作，為遭受重創的義大利北部醫院的呼吸機提供3D列印的替換閥。這些公司還發布了很多私人定製的設計，例如Materialise的3D列印擴音開門器。這些更換零件和解決問題的案例是一個很好的起點，似乎正在挽救生命。   另一種傳統的硬體技術也正在加速發展，這就是縫紉機。 據法新社報道說，由於新冠病毒在全球爆發，各國急需大量口罩。世界衛生組織也就其重要性提供了指導。但由於大多數國家的口罩生成出現了問題，所以很多國家的醫護人員以及平民開始自己製作口罩，當然，很多人使用的就是自己家裡的縫紉機。   開源硬體裝置和機械專案也越來越受歡迎。 首先，有先進且功能強大的測試裝置。 其次，對於沒有其他選擇的方案，開源硬體可能是最好的選擇，因為開源硬體可以按需定製，就像3D印表機一樣，想做什麼就做什麼。下面會介紹一些典型的開源硬體抗擊冠狀病毒的故事。   從資料顯示，現在的情況變得越來越糟，有一些國家已經進入了戰時狀態，這是自第二次世界大戰以來頭一次進入這種狀態。其實這的確是一場戰爭，或者稱為第三次世界大戰。和前兩次世界大戰不同的是，這次並不是國家直接的互相對抗，而是人類與病毒之間的對抗，面對人類共同的敵人：病毒，人類應當竭盡全力，採用無所不用其極的方式對抗它。就像希波克拉底誓言說的那樣：“無論我做什麼，我都不想讓問題變得更糟。”作為對策，世衛組織執行主任邁克爾·賴安博士發表了這樣的評論：“速度勝過完美”。   下面就讓我來解釋哪些開源硬體或專案參與了這次戰爭：   Opentrons公司和它的開源硬體   Opentrons的開放源實驗室自動化平臺包括一套開源硬體，經過驗證的實驗室裝置，消耗品，試劑和工作站。 Opentrons公司表示，該產品每天可以自動進行2400次的新冠病毒的檢測， 該公司計劃在2020年7月1日之前增加多達100萬個測試樣本。   下面是100萬測試樣本在15周完成的案例   Opentrons公司已經與聯邦和地方政府機構合作，以確定其系統是否可以在緊急使用授權下用於臨床診斷。 Opentrons在Apache 2.0許可下共享。   Chai的開源qPCR   Chai的開源QPCR裝置使用PCR快速檢測表面（例如門把手和電梯按鈕）上的拭子（是指繞在小棍一端的一小團有吸收能力的材料【如棉花】），以檢視是否存在新型冠狀病毒。也就是先用拭子擦一擦門把手、電梯按鈕等經常被人觸碰的物體，然後對拭子進行檢測。 這套檢測裝置使用了Apache 2開源協議，以及低功耗的BeagleBone Linux計算機（https://beagleboard.org/linux)。Chai開源qPCR提供的資料可以使公共衛生，公民和企業領導者做出有關清潔，緩解，設施關閉，接觸追蹤和測試等更明智的決策。   QPCR的英文全名是Real-time Quantitative PCR Detecting System，即實時熒光定量核酸擴增檢測系統，也叫實時定量基因擴增熒光檢測系統，簡稱QPCR。   什麼是Chai   前面提到了Chai（https://www.chaibio.com），那麼Chai是什麼呢？Chai是一家提供開源生物技術和設計方案的公司，Chai的口號是：生物技術的強大力量僅僅受限於使用它的工具，而我們將為所有人提供操縱這種力量的工具。     用OpenPCR裝置實時檢測野外冠狀病毒   OpenPCR是由Chai Open qPCR的創始人Josh Perfetto和Jessie Ho建立的PCR測試裝置套件。 與傳統的裝置相比，這更像是一種DIY開源裝置，但他們的功能相同，都可以通過對環境的檢測來識別野外冠狀病毒。 正如該專案頁面所指出的那樣：“能夠檢測這些病原體的傳統實時PCR機通常花費超過30,000美元，而且不適合在現場使用”。 由於OpenPCR是使用者構建的工具包，並且根據GPLv3.0開源協議，所以該裝置可以將使分子檢測技術平民化。   就像任何優秀的開源專案一樣，OpenPCR也有一個衍生產品！ 瑞士GaudiLabs的WildOpenPCR也根據GPLv3.0許可進行共享。   PocketPCR（手持光狀病毒檢測裝置）   Gaudi實驗室的PocketPCR熱迴圈儀用於通過升高和降低小型試管中液體的溫度來啟用生物反應。 它可以通過簡單的USB電源介面卡供電，該介面卡可以繫結到裝置上，也可以單獨使用，使用預設引數時並不要求與計算機或智慧手機連線。這款移動裝置整機售價大概99歐元。 與本文所述的其他PCR裝置一樣，此裝置可能有助於對冠狀病毒進行環境測試，儘管其產品頁面並未明確說明。 PocketPCR也是在GPLv3.0許可下共享的。   開源呼吸機   開源呼吸機是一種快速部署的呼吸機，它利用袋式閥罩（BVM）（也稱為Ambu袋）作為核心元件。 Ambu袋已批量生產，經過認證，體積小，機械簡單，並且適用於侵入性導管和口罩。 開源呼吸機將使用微電子技術來感測和控制氣壓和流量，以實現半自主執行。   這款呼吸機是一個早期專案，擁有一支由數百名貢獻值組成的大型團隊，領導者包括：Colin Keogh，David Pollard，Connall Laverty和Gui Calavanti。該專案使用GPLv3.0許可證共享。   Pandemic呼吸機    Pandemic呼吸機是一款DIY呼吸機的原型。 與RepRap專案一樣，它在設計中使用常用的硬體元件。 該專案由使用者Panvent於10年前上傳到Instructables，並且有六個主要步驟來生產它。 該專案根據CC BY-NC-SA許可證共享。     Low-Cost Open Source Ventilator（PAPR）   這仍然是一款開源的呼吸機，讀者可以到github下載相關檔案。這款呼吸機的描述如下：

• 可程式設計的，例如，可以通過程式設計控制呼吸速率
• 風機理論上可以達到45cmh2o的氣道峰值壓力，超過20cmh2o可能很危險
• 不能調節吸入氣中的氧濃度分數（FiO2，Fraction of inspiration O2）。 但是，通過O2罐的下游連線可以通過手動流量調節來提高O2濃度。
• 該裝置在許多方面存在嚴重不足，但在醫療條件不足，缺乏必要的專業裝置時，PAPR有限的功能也許會增加病人活下來的概率。

 

OK，本文介紹了一些與生物技術和冠狀病毒相關的開源裝置，儘管這些裝置無法與專業且昂貴的醫療裝置相比，但在醫療資源已經接近崩潰的情況下，也許會成為對抗冠狀病毒的一支新的力量。但願人類早日戰勝冠狀病毒，讓人類文明重回正軌！