science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wetenschappers en studenten publiceren blauwdrukken voor een goedkopere microscoop met één molecuul

Tegoed:Unsplash/CC0 Publiek domein

Een team van wetenschappers en studenten van de Universiteit van Sheffield heeft een gespecialiseerde microscoop ontworpen en gebouwd, en deelde de bouwinstructies om deze apparatuur beschikbaar te maken voor vele laboratoria over de hele wereld.

de microscoop, genaamd de smfBox, is in staat tot metingen van één molecuul, waardoor wetenschappers naar één molecuul tegelijk kunnen kijken in plaats van een gemiddeld resultaat uit bulkmonsters te genereren en werkt net zo goed als in de handel verkrijgbare instrumenten.

Deze methode met één molecuul is momenteel alleen beschikbaar in een paar gespecialiseerde laboratoria over de hele wereld vanwege de kosten van in de handel verkrijgbare microscopen.

Vandaag (6 november 2020), het team heeft een artikel in het tijdschrift gepubliceerd Natuurcommunicatie die alle bouwinstructies en software biedt die nodig zijn om de microscoop te laten werken, om deze methode met één molecuul toegankelijk te maken voor laboratoria over de hele wereld.

Het interdisciplinaire team van de faculteiten Scheikunde en Natuurkunde van de Universiteit van Sheffield, en de centrale laserfaciliteit in het Rutherford Appleton Laboratory, besteedde een relatief bescheiden £ 40, 000 om een ​​bouwpakket te bouwen dat normaal rond de £ 400 zou kosten, 000 te kopen.

De microscoop is gebouwd met eenvoud in het achterhoofd, zodat onderzoekers die geïnteresseerd zijn in biologische problemen hem met weinig training kunnen gebruiken. en de lasers zijn zodanig afgeschermd dat ze onder normale lichtomstandigheden kunnen worden gebruikt, en is niet gevaarlijker dan een cd-speler.

Dr. Tim Craggs, de leidende academicus van het project van de Universiteit van Sheffield, zei:"We wilden molecuulmetingen voor eenmalig gebruik democratiseren om deze methode voor veel laboratoria beschikbaar te maken, niet slechts een paar laboratoria over de hele wereld. Dit werk kost wat een zeer dure, specialistisch stuk uitrusting, en geeft elk lab de blauwdruk en software om het zelf te bouwen, voor een fractie van de kosten.

"Veel medische diagnostiek gaat richting verhoogde gevoeligheid, en er is niets gevoeliger dan het detecteren van afzonderlijke moleculen. In feite, veel nieuwe COVID-tests die momenteel in ontwikkeling zijn, werken op dit niveau. Dit instrument is een goed startpunt voor de verdere ontwikkeling naar nieuwe medische diagnostiek."

De originele smfBox is gebouwd door een team van academici en studenten van de Universiteit van Sheffield.

Ben Ambrosius, de Ph.D. leiding geven aan het project, zei:"Dit project was een uitstekende gelegenheid om met onderzoekers op alle niveaus samen te werken, van studenten tot wetenschappers in nationale faciliteiten. Tussen biofysici en ingenieurs, we hebben een nieuw en toegankelijk platform gecreëerd om wat geavanceerde wetenschap te doen zonder de bank te breken. We beginnen zelf al mooi werk te doen met deze microscoop, maar ik ben opgewonden om te zien wat het zal doen in de handen van andere laboratoria die al zijn begonnen met het bouwen van hun eigen laboratoria."

Het Craggs Lab van de Universiteit van Sheffield heeft de smfBox al gebruikt in zijn onderzoek om fundamentele biologische processen te onderzoeken, zoals detectie van DNA-schade, waar een beter begrip op dit gebied zou kunnen leiden tot betere therapieën voor ziekten, waaronder kanker.