https://frosthead.com

Ултра-евтините микроскопи могат да спестят милиони животи

Микроскопите спасяват живота от десетилетия, като помагат за диагностицирането на всякакъв брой смъртоносни заболявания, но в много части на света те са в недостиг.

Това е на път да се промени. Технологията преобразува смартфони, iPad и дори хартия в трайни, ултра преносими микроскопи, които струват само няколко долара.

Учени от Националната лаборатория на Тихоокеанския северозапад в Министерството на енергетиката на САЩ създадоха малко устройство, което се закача на смартфон или таблет, превръщайки обектива на камерата в микроскоп. Използвали 3D принтер, за да създадат приставката, която държи евтино стъклено мънисто, което осигурява увеличението. След като сте прикрепени, можете да държите стандартен стъклен слайд с образеца, който искате да увеличите до топчето и да видите на екрана. Има три дизайна на лещи: 100X увеличение за гледане на кристали на солта или структурата на листо, версия 350X, която може да идентифицира паразити в кръвта (малария) или протозои в питейна вода (cryptosporidium), и опция 1000X, която може да идентифицира спори на антракс. Планът за прикачения файл е достъпен онлайн, така че ако имате достъп до 3D принтер и материали за стойност на един долар, можете да направите своя собствена.

Този 3D отпечатан микроскоп за мобилни устройства може да идентифицира паразити в кръвта. Този 3D отпечатан микроскоп за мобилни устройства може да идентифицира паразити в кръвта. (Тихоокеанска северозападна национална лаборатория)

Д-р Стив Лий, учен от Австралийския национален университет, е намерил начин да изпече буквално лещи от микроскоп във фурна и да ги прикрепи към смартфони. Помислете за свиване на Dinks, но използвайки същия материал, който се намира в контактните лещи. За да създаде лещите, Лий поставя капка гелообразен силиконов полимер, наречен полидиметилсилоксан (PDMS), върху стъклен предмет и го пече на 158 градуса по Фаренхайт, докато се втвърди. Лий поставя още една капка PDMS на основата. Слайдът се преобръща и се пече отново, като се използва гравитация, за да се образува капчица. Могат да се прилагат повече капки, за да се създаде оптималната форма на лещата. Когато приключите, обективът се плъзга в малка рамка, направена от 3D принтер, който се побира върху обектива на камерата на смартфона. Макар и не много мощен (само около 160X), той може да се използва като изследващ кожата дермаскоп, за да помогне за диагностициране на заболявания като меланом. Този мъничък обектив струва само няколко долара за създаване.

Набор от капкови лещи на микроскоп, покрит от изследователя на ANU Стив Лий. Набор от капкови лещи на микроскоп, покрит от изследователя на ANU Стив Лий. (Стюарт Хей)

Ако 3D принтер и смартфон са недостъпни, има нискотехнологична опция, която можете да сглобите от лист хартия за по-малко от долар. Разработен от изследователски екип в PrakashLab от Станфордския университет, Foldscope е вдъхновен от оригами оптичен микроскоп, който може да осигури над 2000X увеличение. Той идва на лист хартия, а вие просто изваждате частите и започвате да сгъвате. Няма писмени указания, така че дизайнът е доста интуитивен. След като се сглоби, можете да го използвате, за да видите обикновени бактерии и паразити със стандартни стъклени пързалки. Всичко, което е необходимо за направата на Foldscope, е лист от полипропиленова хартия с микроскопска конструкция, 140X ниско магнит обектив или 2 180X високо магнитна леща (в зависимост от приложението), 3-волтова батерия с бутони, бял светодиод и електрически плъзгач и медна лента.

foldscope сглобени-1-working.jpg

Създателите на Foldscope казват, че тяхната мисия е двойна: да въздействат на научното образование, като дават възможност на мечтата, че "всяко дете в света трябва да носи микроскоп" и да повлияят на глобалното здраве чрез разработване на специфични за болестта инструменти, които са предназначени за диагностика, са изключително здрави и лесен за използване от здравните работници. В момента продуктът е в бета тестване с 10 000 потребители.

Тази статия първоначално е публикувана от редакционния екип на XPRIZE, който проектира и провежда стимулирани конкурси за постигане на радикални пробиви в полза на човечеството.

Ултра-евтините микроскопи могат да спестят милиони животи