Microscopen redden al tientallen jaren levens door te helpen bij het diagnosticeren van een aantal dodelijke ziekten, maar in veel delen van de wereld zijn ze schaars.
Dat gaat veranderen. Technologie transformeert smartphones, iPads en zelfs papier in duurzame, ultradraagbare microscopen die maar een paar dollar kosten.
Wetenschappers van het Pacific Northwest National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie hebben een klein apparaat gemaakt dat op een smartphone of tablet kan worden geklikt en de cameralens in een microscoop verandert. Ze gebruikten een 3D-printer om de bevestiging te maken, die een goedkope glazen kraal bevat die de vergroting biedt. Eenmaal bevestigd, kunt u een standaard glasplaatje vasthouden met het specimen dat u wilt vergroten tot aan de kraal en op het scherm wilt bekijken. Er zijn drie lensontwerpen: 100X vergroting voor het bekijken van zoutkristallen of de structuur van een blad, een 350X-versie die parasieten in bloed (malaria) of protozoa in drinkwater (cryptosporidium) kan identificeren, en 1000X-optie die anthraxsporen kan identificeren. De blauwdruk voor de bijlage is online beschikbaar, dus als je toegang hebt tot een 3D-printer en ongeveer een dollar aan materialen hebt, kun je deze zelf maken.
Deze 3D-geprinte microscoop voor mobiele apparaten kan parasieten in bloed identificeren. (Pacific Northwest National Laboratory) Dr. Steve Lee, een wetenschapper aan de Australian National University, heeft een manier gevonden om microscooplenzen letterlijk in een oven te bakken en aan smartphones te bevestigen. Denk aan Shrinky Dinks, maar met hetzelfde materiaal als in contactlenzen. Om de lenzen te maken, plaatst Lee een druppel gelachtig siliconenpolymeer genaamd polydimethylsiloxaan (PDMS) op een glasplaatje en bakt het op 158 graden Fahrenheit tot het hard is. Lee plaatst nog een druppel PDMS op de basis. De dia wordt omgedraaid en opnieuw gebakken, met behulp van de zwaartekracht om een druppel te vormen. Meer druppels kunnen worden toegepast om de optimale lensvorm te creëren. Wanneer u klaar bent, schuift de lens in een klein frame gemaakt door een 3D-printer die over de cameralens van een smartphone past. Hoewel niet erg krachtig (slechts ongeveer 160X), kan het worden gebruikt als een huidonderzoekende dermascoop om ziekten zoals melanoom te helpen diagnosticeren. Deze kleine lens kost slechts een paar dollar om te maken.
Een set druppellenzen op een dekglaasje van een microscoop, opgehouden door ANU-onderzoeker Steve Lee. (Stuart Hay) Als een 3D-printer en smartphone buiten bereik zijn, is er een low-tech optie die u vanaf een stuk papier voor minder dan een dollar kunt samenstellen. Foldscope is ontwikkeld door een onderzoeksteam van PrakashLab aan de Stanford University en is een op origami geïnspireerde optische microscoop die een vergroting van meer dan 2000X kan bieden. Het komt op een stuk papier en u verwijdert eenvoudig de onderdelen en begint te vouwen. Er zijn geen schriftelijke aanwijzingen, dus het ontwerp is behoorlijk intuïtief. Eenmaal geassembleerd, kunt u het gebruiken om algemene bacteriën en parasieten te bekijken met standaard glasplaten. Het enige dat nodig is om een Foldscope te maken is een vel polypropyleenpapier met het microscoopontwerp, een 140X low-mag-lens of 2.180X high-mag-lens (afhankelijk van de toepassing), een 3-volt knoopbatterij, een witte LED, een elektrische schuifregelaar en koperen tape.
De makers van Foldscope zeggen dat hun missie tweeledig is: impact hebben op wetenschappelijk onderwijs door de droom mogelijk te maken dat "elk kind ter wereld een microscoop bij zich moet hebben", en om invloed te hebben op de wereldwijde gezondheid door het ontwikkelen van ziektespecifieke instrumenten die zijn ontworpen voor diagnostiek, zijn uiterst robuust en gemakkelijk te gebruiken door gezondheidswerkers. Het product is momenteel in beta-testen met 10.000 gebruikers.
Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd door het redactieteam van XPRIZE, dat gestimuleerde wedstrijden ontwerpt en exploiteert om radicale doorbraken te bewerkstelligen ten behoeve van de mensheid.
