211service.com
Neliels mikroskops par 10 USD
Neliels mikroskops, kas izmanto tāda paša veida mikroshēmu, ko izmanto digitālajās kamerās, var radīt augstas izšķirtspējas šūnu attēlus bez dārgām, kosmosu aizraujošām lēcām, kas gadsimtiem ilgi ir bijušas mikroskopa dizaina sastāvdaļa. Caltech pētnieki, kas izstrādāja revolucionāro attēlveidošanas sistēmu, apgalvo, ka šīs ierīces varētu ražot masveidā par katru USD 10 un iekļaut lielos masīvos, nodrošinot lielas caurlaidības attēlveidošanu bioloģijas laboratorijās. Ierīce varētu arī paplašināt piekļuvi attēlveidošanas tehnoloģijai: piemēram, mikroskopi, kas ir iekļauti PDA izmēra ierīcēs, ļautu lauku ārstiem kabatās nēsāt sarežģītas attēlveidošanas sistēmas.
Miniatūrais mikroskops: Šim mazajam mikroskopam, kas izmanto mikrofluidiku, lai plūstu paraugu pa attēlveidošanas mikroshēmu no digitālās kameras, ir tāda pati izšķirtspēja kā parastajam gaismas mikroskopam.
Caltech ierīce izmanto sīku šķidruma kanālu sistēmu, ko sauc par mikrofluidiku, lai virzītu šūnas un pat mikroskopiskus dzīvniekus virs gaismas sensora mikroshēmas. Mikroshēma, kas ir gatavs sensors, kas ir identisks tiem, kas atrodami digitālajās kamerās, ir pārklāts ar plānu metāla slāni, kas bloķē lielāko daļu pikseļu. Daži simti sīku atvērumu, kas iedurti metālā gar šķidruma kanālu, ielaiž gaismu. Paraugam plūstot cauri mikroskopam, katra atvere uzņem attēlu. Viena mikroskopa versija izmanto gravitāciju, lai kontrolētu parauga plūsmu pāri atverēm. Cita versija, kas ļauj daudz labāk kontrolēt, izmanto elektrisko potenciālu, lai vadītu šūnu plūsmu.
Pēc tam 100 līdz 200 attēlus apvieno, izmantojot vienkāršu attēlu apstrādes programmatūru. PDA apstrādes jauda ir vairāk nekā pietiekama, lai veiktu aprēķinus, saka Caltech inženieris Čanhuei Jaņs , kurš izstrādāja mikroskopu. Mikroskopam jābūt apgaismotam no augšas, bet pietiek ar saules gaismu. Mikroskopa izšķirtspēja ir līdzīga parastā gaismas mikroskopa izšķirtspējai — apmēram viens mikrometrs, un to ierobežo atvērumu izmērs.
Janga ierīce ir daļa no jaunas revolūcijas mikroskopijā, saka Maikls Fīlds , MIT fiziķis. Viņš saka, ka regulārie mikroskopi vairs nav vienīgā spēle pilsētā. Citi jaunākie sasniegumi ir ietvēruši sarežģītas tehnoloģijas, lai pārvarētu ilgstošos gaismas mikroskopu izšķirtspējas fiziskos ierobežojumus un uzlabotu to iespiešanos. audos . Tomēr Janga mazais mikroskops tehnoloģiju virza citā, vienkāršākā virzienā. Tas ir lēts, kompakts un elegants, saka Felds.
Jangs saka, ka mikroskopus var ražot, izmantojot parastās ražošanas metodes, ko izmanto pusvadītāju rūpniecībā, un sagrupēt simtiem vai pat tūkstošu masīvos augstas caurlaidības automatizētai attēlveidošanai. Papildu attēlu apstrādes programmatūra varētu brīdināt pētniekus par interesējošām šūnām paraugā, atbrīvojot viņu laiku kaut kam citam, kamēr eksperiments turpinās.
Miniatūrajiem mikroskopiem ir daudz iespējamo pielietojumu. Tā kā tie ir lēti un kompakti, Yang cer, ka tos izmantos pārnēsājamās ierīcēs jaunattīstības valstīs. Viņš saka, ka malārijas noteikšanas zelta standarts ir asins parauga pārbaude lieljaudas mikroskopā. Tomēr parastie mikroskopi ir pārāk trausli, apgrūtinoši un enerģijas izsalkuši, lai tos ieviestu daudzās vietās, kur ir izplatīts asins parazīts. Desmit dolāru mikroskopus varētu ievietot plaukstdatora izmēra ierīcēs, kas attēlo attēlus uz maza ekrāna. Šāda ierīce, iespējams, maksātu apmēram 100 USD; mikroskopa sistēmas varētu nomainīt kā printeru kasetnes, ja tās uzrāda nolietojumu.
Ierīces var būt noderīgas arī vēža izsekošanai. Jangs nesen sāka sadarbību ar Ričards Kots , Dienvidkalifornijas universitātes urologs, kurš izstrādā ierīces vēža terapijas reāllaika uzraudzībai. Cote tehnoloģija izmanto filtrus, lai no asinīm izvilktu lielas, klīstošas vēža šūnas. Ārstiem ir jāaplūko šūnas, lai noteiktu, vai pacienta vēzis izplatās, taču uzlikt šūnas uz mikroskopa priekšmetstikliņa vienkārši nav praktiski. Lēcas ir ierobežojošais piedāvājums, un Janga sistēma tos novērš, saka Kote. Jans arī paredz implantējamus mikroskopus, kas meklē klīstošās vēža šūnas un identificē attēlu apakškopu, ko ārsts var pārbaudīt manuāli.
Lielas caurlaidspējas attēlveidošana būs ieguvums farmācijas uzņēmumiem, saka Pēteris So , MIT Bioinstrumentācijas inženierijas, analīzes un mikroskopijas laboratorijas vadītājs. Zāļu izstrādes laikā simtiem viena un tā paša savienojuma versiju vispirms tiek pārbaudītas šūnās. Pašreizējais tehnikas līmenis ir saistīts ar šūnu pārklājumu mazās iedobēs un pēc tam pakļaušanu zāļu iedarbībai, pēc tam pārbaudot to reakciju, izmantojot tehnoloģiju kombināciju, tostarp mikroskopiju. Mikrofluidiskām sistēmām šūnu apstrādei būtu nepieciešami mazāki paraugi un tas paātrinātu procesu, taču tās nav plaši ieviestas, jo līdz Caltech progresam nebija iespējas integrēt attēlveidošanu šajās ierīcēs, saka So.
Jans stāsta, ka runā ar vairākiem uzņēmumiem par mikroskopa komercializāciju mikroshēmā, un cer, ka tas nonāks tirgū pēc pieciem gadiem. Viņš arī strādā pie sistēmas modifikācijām, lai iespējotu fluorescences attēlveidošanu — mikroskopi pašlaik nevar noteikt krāsas — un palielinātu tvēruma izšķirtspēju.