Nörobilim Araştırmalarından Cep Telefonu Mikroskobuna

Bir sinirbilim laboratuvarında başladı.

Andrea Antonini, Cenova'daki İtalyan Teknoloji Enstitüsü'nde (IIT) diğer nörobilimcilerle birlikte endoskopik mikroskopi - esasen vücudun iç organlarının mikroskobik görüntülenmesi - araştırıyordu. Ancak mikroendoskopi alanı nispeten küçüktü ve o büyük bir şey yapmak istiyordu.

Bir gün mikroskopi laboratuvarında dolaşırken fark etti ki, bu lenslerden bazılarını telefonuyla kullanabilirdi. Bu onun büyük anıydı. "Tüketici elektroniği için bir şeyler yapmak üzere teknolojiyi kullanma şansını gördüm."

Bu, temel, keşif biliminde üretilen bir fikrin nasıl tamamen farklı bir niş bulabileceğinin bir örneği. Tommaso FellinBeynin duyusal bilgileri nasıl işlediğini açıklamak için ışığa duyarlı proteinler kullanan IIT nörobilim grubunun başkanı. Bu boşluğu doldurmak için, "cep telefonunu güçlü ve taşınabilir bir dijital mikroskoba dönüştürmek" amacıyla çok yumuşak polimerik lensleri 3 boyutlu olarak basmaya başladılar.

Ve 2015'te ikisi, Antonini'nin bir yıl sonra tam zamanlı çalışmaya başladığı SmartMicroOptics adında bir yan şirket kurdu. Sonunda bir pazarlama uzmanıyla birlikte karısı yönetici olarak katıldı.

Bu bükülebilir lensler Blips ürününe dönüştü: bir telefona veya tablete yapışan bir filme tutturulmuş minyatür lensler. Modele bağlı olarak, bu, yaklaşık 8–45x büyütmeye ve 3 mikrometreye kadar çözünürlüğe izin verir. Çok basit bir bas ve kullan ürünü.

Blips, 1 mikrometrenin altındaki ayrıntıları elde edebilen bir kutu içinde daha gelişmiş bir mobil mikroskopi kitine yol açtı. Bu sistem DIPLE olarak bilinir. Antonini, kiti yaklaşık bir dakika içinde sorunsuz bir şekilde kurarken, ürünün kutusu aynı zamanda "sistemin mekanik yapısıdır" diye açıklıyor. Bu yapı, pille çalışan ışık kaynağını barındırır ve kullanıcının merceği vidaladığı platform ("sahne") için temel görevi görür.

Modele bağlı olarak kitler ayrıca düz sürgülerle birlikte gelir; böcek, bitki ve kan örnekleri ile hazırlanan slaytlar; bir mikroskop cetveli; ve pipet ve cımbız gibi diğer öğeler. Kitin tamamı yarım kilodan biraz fazladır ve ortaokul öğrencileri tarafından bile kolayca kurulabilir. Ve elbette, akıllı telefona göre tasarlandığından, büyütme kullanılarak fotoğraflar ve videolar çekilebilir.

Antonini, mevcut tek taşınabilir mikroskop değil, "bence en iyi maliyet-performans oranına sahibiz" diye inanıyor. Platform, ışık kaynağı ve lenslerden oluşan bir kit şu anda çalışıyor yakl. 60 ila 155 ABD Doları. Bunun, bir sınıftaki her öğrencinin, bir sınıfta bulunan tek bir geleneksel mikroskopla aynı fiyata kendi kişisel mikroskopi sistemine sahip olabileceği anlamına geldiğini söylüyor.

Şirket bazı iniş çıkışlar yaşadı. Blips ve DIPLE, başlangıçta hedefi yok eden Kickstarter kampanyalarında başlatıldı ve şirket, pandemi vurmadan önce erken bir başarı elde etti. Bu, belirli bileşenlerle ilgili artık tanıdık tedarik zinciri sorunlarına ve aynı zamanda müşterilerin odak noktasında bazı değişikliklere yol açtı.

Örneğin, bir promosyon kampanyasında SmartMicroOptics, bir şampuan şişesiyle birlikte bir Blips lens sağlamak için bir baş biti şampuanı şirketiyle işbirliği yaptı. Böylece çocuklar veya aileleri, şampuanın bitleri yok edip etmediğini anlayabilir. Pandemi sırasında bitler daha az sorun haline geldi çünkü çocuklar okulda bir araya toplanıp parazitleri etrafa yaymıyorlardı.

Son yıllarda araştırmacılar ve sağlık çalışanları, DIPLE'yi daha karmaşık yollarla da deniyorlar. test edildi bakteriyel vajinozu teşhis etmek ABD'de ve Ruanda ve Kosta Rika'da su kalitesi. Pisa Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ayrıca DIPLE'yi sıtma tespitine uygulamayı denediler. (Klinik kullanımlar için sertifika gerekli olacaktır.)

Antonini, taşınabilirliğin onu uzak ve düşük kaynaklı ortamlarda kullanışlı hale getirebileceğine inanıyor; hafif pilin sürekli kullanımla iki güne kadar dayanabileceğini söylüyor. Ayrıca Antonini'ye göre taşınabilir sistem, numuneyi laboratuvara götürmek yerine mikroskobu sahaya getirmek için saha numunelerinin ön taraması için faydalı olmuştur. DIPLE elbette geleneksel bir mikroskobun gücüyle boy ölçüşemez, ancak faydalı bir ek olabilir.

Genişletebilirlerse Antonini, insanların istekleri doğrultusunda konuya özel kitler oluşturmak istiyor. Örneğin, deniz biyologları nesneden daha uzun çalışma mesafesine sahip mercekler istediklerini ifade ederken, agronomistler toprak yapısını kontrol etmek için özelleştirilmiş aletler istediler.

Her öğrenci, bilim adamı ve sadece meraklı kişi cebinde bir mikroskop taşıyabilirse, doğal dünyayı herkese açmak için göz kamaştırıcı olasılıklar vardır.

Bu hikaye, Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) tarafından finanse edilen İtalyan Teknoloji Enstitüsü'nde (IIT) bir yurt içi gazetecilik bursu sırasında bildirildi.