Voeg nog iets toe aan de lijst met taken die uw smartphone kan uitvoeren. Onderzoekers van de Universiteit van Houston hebben een open-source dataset vrijgegeven met instructies voor mensen die geïnteresseerd zijn in het bouwen van hun eigen smartphonemicroscoop.

De onderzoekers beschrijven het proces in een paper gepubliceerd in Biomedische Optica Express , aantonen dat een eenvoudige smartphone uitgerust met een goedkope inkjet-geprinte elastomeerlens kan worden omgezet in een microscoop die geschikt is voor fluorescentiemicroscopie, in staat om watergedragen pathogenen te detecteren en andere diagnostische functies uit te voeren.

Wei Chuan Shih, universitair hoofddocent elektrotechniek en computertechniek, genoemde fluorescentiemicroscopie is "een werkpaard, " gebruikt in de biologie, medische diagnostiek en andere velden om informatie over cellen en weefsel te onthullen die anders niet kunnen worden gedetecteerd. De techniek maakt het mogelijk om meer informatie uit vloeistof te halen, weefsel en andere monsters, maar niet iedereen heeft toegang tot een optische microscoop die fluorescentie kan gebruiken.

Het zou geavanceerde beeldvormingstechnieken kunnen uitbreiden naar plattelandsgebieden en ontwikkelingslanden, zei Shih. Maar het zou ook meer wijdverbreide toepassingen kunnen hebben, zoals backpackers een gemakkelijke manier bieden om te testen op ziekteverwekkers in rivieren en beken.

"We hopen echt dat iedereen die het wil bouwen, " zei hij. "Alle stukken kunnen worden gemaakt met een 3D-printer. Het is niet iets dat alleen bij het lab hoort."

Het werk werd gedeeltelijk gefinancierd met $ 100, 000 subsidie ​​van het burgerwetenschapsinitiatief van de National Science Foundation, die wetenschappers aanmoedigt om manieren te vinden om de kennis van en de toegang tot onderzoek uit te breiden.

Shih's lab creëerde in 2015 een goedkope lens die een smartphone in een microscoop kan veranderen; hij en leden van het lab hebben een bedrijf opgericht om de inkjet-geprinte lenzen te produceren en te distribueren, die rechtstreeks op een cameralens van een smartphone worden bevestigd.

Ze blijven zich inspannen om dat proces te verbeteren, en in een artikel dat eerder dit najaar in Applied Optics werd gepubliceerd, meldden ze dat ze een platform hebben ontwikkeld - gebouwd met goedkope onderdelen, waaronder LEGO-stenen en plastic beeldcomponenten - om een ​​hoogwaardige kwaliteitsinspectie van de inkjet-geprinte lenzen te garanderen.

De lenzen zijn gebruikt in het werk dat wordt gerapporteerd in Biomedische Optica Express , waarin wordt beschreven hoe de onderzoekers eenvoudige LED-verlichting combineerden met een 3D-geprinte cartridge die is ontworpen om een ​​conventioneel glasplaatje vast te houden. Het lampje en de cartridge worden aan de smartphone bevestigd.

Terwijl conventionele tafelmicroscopen van bovenaf licht door het monster schijnen, de technologie van het Shih-lab lanceert het licht vanaf de zijkant van de dia, die ongeveer een millimeter dik is. Het LED-licht reist door het glas, breken om de waarnemer in staat te stellen celkernen en structuur te bekijken.

Dat is zowel minder duur als minder ingewikkeld om te bedienen, zei Shih.

"Om ultra-eenvoud na te streven voor open-source doe-het-zelf fluorescentie-smartphonemicroscopie, we rapporteren de ontwikkeling van een geïntegreerde add-on met één lens voor meerkleurige fluorescentiebeeldvorming, " schreven de onderzoekers. Naast Shih, degenen die bij het project betrokken zijn, zijn onder meer Yulung Sung, een doctoraatsstudent bij de afdeling Electrical and Computer Engineering aan de UH, en student Fernando Campa.

Resultaten van het testen van watermonsters op pathogenen, waaronder Giardia lamblia en Cyrptosporidium parvum met behulp van de technologie, werden vergeleken met resultaten verkregen met behulp van een optische tafelmicroscoop. Resolutie was iets hoger met de optische microscoop, maar de onderzoekers rapporteerden een resolutie van twee micron met de smartphonetechnologie.

Shih zei dat hij uitkijkt naar het gebruik van het apparaat door mensen buiten de wetenschappelijke gemeenschap.

"Ik word steeds enthousiaster als ik zie dat mensen eenvoudige wetenschappelijke basisgadgets gebruiken, " zei hij. "Ik denk dat het meer impact zal hebben als we mensen ermee laten spelen, in plaats van te proberen het geheim te houden. We moeten het voor iedereen zo gemakkelijk en toegankelijk mogelijk maken."