Нейрологиялық зерттеулерден ұялы телефон микроскопиясына дейін

Бұл неврология зертханасында басталды.

Андреа Антонини Геновадағы итальяндық технология институтында (IIT) басқа неврологтармен бірге эндоскопиялық микроскопияны - негізінен дененің ішкі мүшелерін микроскопиялық бейнелеуді зерттеді. Бірақ микроэндоскопия алаңы салыстырмалы түрде шағын болды және ол үлкен нәрсе жасағысы келді.

Бір күні микроскопиялық зертханада құрал-сайманмен айналыса отырып, ол мұны түсінді осы линзалардың кейбірін телефонымен пайдалана алады. Бұл оның ең үлкен сәті болды. «Мен бұл технологияны тұтынушылық электроникаға бірдеңе жасау үшін пайдалану мүмкіндігін көрдім».

Бұл іргелі, зерттеушілік ғылымда туындаған идеяның мүлде басқа тауашаны қалай таба алатынының мысалы, пікірлер Томмасо Феллин, мидың сенсорлық ақпаратты қалай өңдейтінін түсіндіру үшін жарыққа сезімтал протеиндерді пайдаланатын IIT неврология тобының жетекшісі. Осы тауашаны толтыру үшін олар «ұялы телефонды қуатты және портативті сандық микроскопқа айналдыру» мақсатымен өте жұмсақ полимерлі линзаларды 3D басып шығаруды бастады.

Ал 2015 жылы екеуі SmartMicroOptics спин-офф компаниясын құрды, онда Антонини бір жылдан кейін толық уақытты жұмыс істей бастады. Ақырында оған әйелі маркетинг маманымен бірге әкімші ретінде қосылды.

Бұл иілгіш линзалар Blips өніміне айналды: телефонға немесе планшетке жабысатын пленкаға бекітілген миниатюралық линзалар. Модельге байланысты, бұл шамамен 8–45x үлкейтуге және 3 микрометрге дейінгі ажыратымдылыққа мүмкіндік береді. Бұл өте қарапайым басып шығару және пайдалану өнімі.

Blips қораптағы неғұрлым жетілдірілген мобильді микроскопиялық жинаққа әкелді, ол 1 микрометрден төмен бөлшектерге қол жеткізе алады. Бұл жүйе DIPLE деп аталады. Өнімнің қорабы сонымен бірге «жүйенің механикалық құрылымы» болып табылады, деп түсіндіреді Антонини жинақты шамамен бір минут ішінде тегіс жинап жатқанда. Бұл құрылым батареямен жұмыс істейтін жарық көзін орналастырады және пайдаланушы линзаны бұрап алатын платформаның («саты») негізі ретінде әрекет етеді.

Модельге байланысты жинақтар қарапайым слайдтармен бірге келеді; жәндіктер, өсімдіктер және қан үлгілерімен дайындалған слайдтар; микроскоп сызғышы; және тамшуыр мен пинцет сияқты басқа заттар. Бүкіл жинақтың салмағы бір фунттан сәл асады және оны тіпті орта мектеп оқушылары да оңай орната алады. Әрине, ол смартфонның айналасында жасалғандықтан, фотосуреттер мен бейнелерді үлкейту арқылы түсіруге болады.

Бұл қол жетімді жалғыз портативті микроскоп емес, бірақ «менің ойымша, бізде ең жақсы шығындар мен өнімділік қатынасы бар», - деп санайды Антонини. Қазіргі уақытта платформасы, жарық көзі және линзалары бар жинақ жұмыс істейді шамамен 60 доллардан 155 долларға дейін. Оның айтуынша, бұл сыныптағы әрбір оқушының жеке микроскопиялық жүйесі сынып ішінде тұратын бір қарапайым микроскоппен бірдей бағаға болады.

Компания біраз қиындықтарды бастан өткерді. Blips және DIPLE бастапқыда мақсатқа жетуге болатын Kickstarter науқандарында іске қосылды және компания пандемияға дейін ерте табысқа жетті. Бұл белгілі бір құрамдас бөліктері бар жеткізу тізбегінің қазір таныс мәселелеріне, сонымен қатар тұтынушылардың назарындағы кейбір өзгерістерге әкелді.

Мысалы, бір жарнамалық науқанда SmartMicroOptics бас биттерінен сусабын шығаратын компаниямен бірлесіп, Blips линзасын және сусабын бөтелкесін қамтамасыз етті. Осылайша, балалар немесе олардың отбасылары биттердің сусабынмен жойылғанын анықтай алады. Пандемия кезінде биттердің проблемасы аз болды, өйткені балалар мектепте паразиттерді айналып өтпейді.

Соңғы жылдары зерттеушілер мен медицина қызметкерлері DIPLE-ді күрделі тәсілдермен де қолданып көрді. Ол сыналған бактериалды вагинозды диагностикалау АҚШ-та, ал Руанда мен Коста-Рикадағы су сапасы. Пиза университетінің зерттеушілері де безгекті анықтау үшін DIPLE әдісін қолдануға тырысты. (Клиникалық қолдану үшін сертификаттау қажет болады.)

Антонини портативтілік оны қашықтағы және ресурстары аз орталарда пайдалы ете алады деп есептейді; Жеңіл батарея үздіксіз пайдаланумен екі күнге дейін жұмыс істей алады, дейді ол. Сондай-ақ, Антонинидің айтуынша, портативті жүйе далалық үлгілерді алдын ала скринингтен өткізу, үлгіні зертханаға емес, микроскопты далаға жеткізу үшін пайдалы болды. DIPLE кәдімгі микроскоптың қуатына сәйкес келе алмайды, әрине, бірақ бұл пайдалы қосымша болуы мүмкін.

Егер олар кеңейе алатын болса, Антонини адамдардың сұраныстары негізінде нақты тақырыптық жинақтарды жасағысы келеді. Мысалы, теңіз биологтары объектіден үлкенірек жұмыс қашықтығы бар линзаларды қалайды, ал агрономдар топырақ құрылымын тексеруге арналған құралдарды сұрады.

Егер әрбір студент, ғалым және жай ғана білуге ​​құмар адам қалтасында микроскопты алып жүрсе, табиғат әлемін барлығына ашудың тамаша болашағы бар.

Бұл оқиға Еуропалық зерттеу кеңесі (ERC) қаржыландыратын итальяндық технология институтында (IIT) журналистика бойынша резиденттік стипендия кезінде айтылды.