Недорогой флуоресцентный микроскоп для смартфона

В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, представлено устройство, которое может превратить смартфон или планшет во флуоресцентный микроскоп менее чем за 50 долларов США. Авторы предполагают, что это устройство, названное ими glowscope, может использоваться для визуализации клеток, тканей и организмов при небольшом увеличении в школах, на научно-популярных мероприятиях и в некоторых исследовательских лабораториях.

Флуоресцентные микроскопы обычно стоят несколько тысяч долларов, что ограничивает их доступность. Устройство, разработанное Джейкобом Хайнсом и коллегами, состоит из:

  • Рамы из оргстекла и фанеры
  • Насадного объектива для камеры
  • Светодиодного фонарика
  • Театральных светофильтров

Рама позиционирует смартфон над образцом, а насадной объектив обеспечивает увеличение. Образец подсвечивается светодиодом, а светофильтр на объективе отсекает нежелательные длины волн, позволяя визуализировать флуоресцентное свечение.

Демонстрация возможностей

Авторы протестировали glowscope на живых эмбрионах рыбки данио (размером 2–3 мм), экспрессирующих флуоресцентные белки в спинном мозге, сердечной ткани или заднем мозге. Было установлено, что:

  • Объектив обеспечивает примерно пятикратное увеличение.
  • Устройство способно визуализировать зелёную и красную флуоресценцию с разрешением до 10 микрометров (достаточно для наблюдения отдельных пигментных клеток).
  • С помощью glowscope можно измерить частоту сердечных сокращений эмбрионов и, после обработки видео бесплатным ПО, движение отдельных камер сердца.

Потенциал применения

Поскольку стоимость материалов для glowscope составляет 30–50 долларов США, авторы предлагают использовать его в школах для изучения анатомии, поведения, физиологии и генетики мелких организмов с флуоресцентными белками. Кроме того, несколько таких устройств могут одновременно использоваться в исследовательских лабораториях, не имеющих доступа к нескольким дорогим микроскопам, для сбора видеоданных.

Полное описание деталей и инструкции по сборке glowscope доступны в дополнительных материалах к статье.