Мікроскоп флуоресцентний з мобільного телефону Bashny.Net

Група дослідників Каліфорнійського університету розробила мобільний телефонний пристрій для фото фрагментів ДНК, а також додаток для розрахунку довжини цих фрагментів. На сайті АСК Нано.
до 1 2 3 4+



Примітка на фігуру: поява пристрою з запущеною мобільним додатком, схема його внутрішнього пристрою і фото фрагментів ДНК: зліва - отримано за допомогою запропонованого пристрою, праворуч - за допомогою флуоресцентного мікроскопа. Вага 10 мікрометрів.

Дизайн пристрою відносно простий: мобільний телефон з вбудованою камерою (у цій роботі використовується смартфон Lumia 1020) з додатковою об'єктивом, вилученою з іншого телефону, і лазером з довжиною хвилі 450 нм. Лазера необхідно згасити флуоресценцію барвника, які позначили оглядові фрагменти ДНК. Зразок було розміщено між двома окулярами і з підсвічуванням лазером, при цьому барвник в'язаний світло, яке було закріплено камерою телефону. Додаткові фільтри, встановлені між двома об'єктивами, допускаються тільки барвники і затримують будь-який інший неспецифічний сигнал. Всього було взято 10-15 зображень зразка, кожен з яких опинився близько 4 секунд. Отримані дані були оброблені за допомогою спеціального алгоритму, який дозволяє розрахувати довжину фрагментів ДНК, які потрапили в кадр. У той же час, передбачається, що ці розрахунки будуть виконуватися не на телефоні, а на спеціальному сервері: мобільний додаток відправить зображення для обробки і повертає готові результати до користувача.

Загальна вага пристрою становить близько 190 грам, в тому числі три батарей ААА для живлення лазера, а його вартість, згідно з авторами статті, не перевищує 400 євро. У той же час фото, отримані за допомогою такого простого пристрою, поступаються за якістю на зображення, взяті за допомогою звичайного флуоресцентного мікроскопа, але дозволяють прикрити більшу зону зйомки - близько 2 мм2. У той же час можна отримати зображення фрагментів ДНК 10 кілограмових баз і вище (1 кмна база = 1000 нуклеотидних базових пар), а розроблене програмне забезпечення дозволяє досягти прийнятної точності при вимірюванні довжини фрагментів (середня помилка менше 1 кілограмової бази), а точність вимірювань збільшується з збільшенням довжини фрагментів.

Автори вважають, що їх винахід може бути надзвичайно корисним для швидкої діагностики онкологічних або неврологічних захворювань, пов'язаних з змінами довжини окремих секцій геному. Крім того, автори сподіваються, що їхня робота спонукає інших дослідників шукати нестандартні способи використання сучасних мобільних технологій – смартфонів та планшетних комп’ютерів.

Джерело: geektimes.ru/post/243727/