Nejmenší a nejlehčí mikroskop na světě

Mikroskop je postaven na technologii nazývané LUCAS (Lensless Ultra-wide-field Cell Monitoring Array platform based on Shadow imaging). Světlem emitovaným diodou se prosvítí zkoumaný vzorek a digitální senzor zaznamená holografický obraz buněk nebo mikročástic.

Za vším stojí geniálně jednoduchý nápad Aydogana Ozcana - využít čip fotoaparátu na mobilním telefonu, jehož senzor je osazen miliony buněk (pixelů) citlivých na světlo. Teoreticky by šlo vzorek nanášet přímo na čip. Z praktických důvodů se ale v plastovém pouzdře mezi zdroj světla a čip vsunuje. Jakmile se vzorek prosvítí, čip zaznamená obrysy a stíny buněk. Výsledný obraz není tak kvalitní jak jsme zvyklí z normálního mikroskopu, nicméně postačuje k tomu, aby se podle něj dala určit diagnóza nejrozšířenějších parazitárních a bakteriálních nemocí.

Hmotnost celého zařízení je pouhých 46 gramů. K tomu, abyste si obrázek mohli prohlédnout, stačí mít chytřejší telefon, PDA, nebo notebook s přípojkou USB. Zdrojem proudu pro diodu i čip mikroskopu jsou akumulátory telefonu, na kterém se "mikroskopování provádí". Stejně dobře ale lze využít PDA či notebook. V případě, že je mikroskop napojen na mobilní telefon, lze si získané obrázky prohlédnout přímo na jeho displeji a pokud to situace vyžaduje, můžeme je prostřednictvím stejného telefonu a běžné sítě operátorů jako takzvané MMS, odeslat na konzultaci kolegovi, nebo do specializované laboratoře k podrobnému vyhodnocení.

Vše na mikroskopu sleduje jediný cíl - spolehlivost a vhodnost pro práci v terénu. Proto i příprava vzorků k vyšetření je mnohem snazší. Běžně se vzorky pro světelnou mikroskopii musí nejprve ředit a teprve až pak se mikropipetou vkládají pod krycí sklíčko. U tohoto mikroskopu stačí aby se čip "dotknul" zkoumaného materiálu a kapilární síly provedou jeho nasátí samy. Čip pro zavádění vzorků do mikroskopu není ten, který jsme zmiňovali na začátku (z polovodičů a tranzistorů), ale jedná se o jiný (druhý) čip, který je také nezbytnou součástí našeho mini-mikroskopu. I když se oběma součástkám říká čip, tak ten druhý je tvořen plastickou destičkou se systémem kanálků, které zkoumanou krev, sliny či jinou tekutinu dopraví přes svoje komůrky s reagenciemi (vše se děje prostým vzlínáním kapaliny) až do míst, kde dojde k vlastnímu „focení“ vzorku prvním z čipů. Čipy pro zpracování vzorku jsou jednorázové a pro každé vyšetření se používá nový.

I když to tak může na první pohled vypadat, mikroskop není žádnou hračkou. Snadnou úpravou z něj lze udělat zařízení, které umí zhotovit obrázky s využitím interference a fázového kontrastu (DIC). To jsou charakteristiky, které běžné světelné mikroskopy neumí, pokud nejsou osazeny „nomarského optikou“.  

Ta umožňuje zobrazit i to, co je normálně neviditelné, například když larva nebo vajíčko parazita mají tělíčko z „materiálu“, který má lom světla stejný jako prostředí ve kterém objekt pozorujeme a při prosvícení neupraveným světlem rozdíly nespatříme. Dodatečné vybavení mini-mikroskopu o tuto „vychytávku“ stojí pouze jeden až dva dolary.

Obsluha nového mikroskopu je, promiňte mi ten výraz, natolik blbuvzdorná, že nevyžaduje zaškolování. Posuďte sami: Vzorky není potřeba upravovat. Testovací čip stačí přiložit ke vzorku a se jednoduše vsune do příslušných drážek na boku těla mikroskopu. Kdo někdy pracoval s mikroskopem ví, jak je snadné optiku objektivu zašpinit a nebo zničit. Stačí k tomu jen neopatrně zatočit kolečkem při zaostřování a již drahocená čočka objektivu drtí preparát i s podložním a krycím sklíčkem. Nic takového se u nového vynálezu nemůže stát, protože mikroskop žádnou optiku nemá. Také není potřeba s sebou vozit náhradní žárovky. Obyčejný mikroskop, když nesvítí slunce, musíte napojit na 220V. Mini-mikroskop má led-diodu s neomezenou životností, nemá prakticky žádnou spotřebu a lze jí tedy napájet rovnou z telefonu.

Pohyblivých součástek je minimum. To nejdůležitější na něm – hardware i software (fotoaparát s čipem) je dnes již běžnou součástí každého mobilního telefonu a právě to z něj činí pomocníka, který je připraven za málo peněz udělat hodně muziky i v ekonomicky chudých zemích – levně, rychle a přímo v terénu. Měl by přispět při léčení tuberkulózy, malárie a parazitárních onemocnění.

Zdroj článku: www.osel.cz