Недорогой отслеживающий микроскоп для демократизации исследований микроорганизмов

Исследователи из Технологического института Джорджии разработали недорогой, простой в сборке, модульный автономный отслеживающий микроскоп — Trackoscope.

Стоимость компонентов составляет $400, а инструкции по самостоятельной сборке находятся в открытом доступе. Это делает устройство доступным для широкого круга пользователей — от школьных лабораторий до научных центров с ограниченными ресурсами.

Разработка велась в лаборатории Саада Бхамлы, доцента Школы химической и биомолекулярной инженерии (ChBE) Джорджии. Описание микроскопа опубликовано в журнале PLOS ONE.

Ведущий автор статьи — Прия Сонеджи, студентка-механик, работавшая в лаборатории Бхамлы. Идея Trackoscope пришла к ней в 2019 году, когда она ещё училась в старшей школе.

Ключевые возможности устройства

  • Большая площадь отслеживания: 325 см2, что снижает риск столкновения организмов со стенками контейнера и позволяет сохранять их естественное поведение.
  • Широкий диапазон скоростей: микроскоп может отслеживать организмы, движущиеся со скоростью от 0,1 мкм/с до 2 мм/с.
  • Модульность и адаптируемость: простая сборка из дерева, акрила, лазерно-резаных и 3D-печатных компонентов позволяет настраивать систему под конкретные исследовательские задачи.
  • Оптическая система: включает камеру Raspberry Pi High-Quality Camera с сенсором Sony IMX477 (12,3 МП) и ахроматическую дублетную линзу, обеспечивающую увеличение от 20X до 200X.
  • Управление: используется моторизованный XY-столик, также разработаны прототипы с регулировкой по оси Z.

Практическое применение

С помощью Trackoscope учёные уже зафиксировали разнообразные формы поведения: от плавания амёб на границе вода-воздух и охоты актиносфериумов на бактерии до походки тихоходок и бинарного деления подвижных блефарисм.

По сравнению с существующими коммерческими решениями стоимостью от $1000 до $5000, Trackoscope за $400 представляет собой прорыв в области доступной науки (frugal science). Его создатели надеются, что устройство откроет новые возможности для исследований микромира и STEM-образования по всему миру.