ממחקר מדעי המוח למיקרוסקופיה של טלפונים סלולריים

זה התחיל במעבדה למדעי המוח.

אנדריאה אנטוניני חקרה מיקרוסקופיה אנדוסקופית - בעצם הדמיה מיקרוסקופית של האיברים הפנימיים של הגוף - לצד מדעני מוח אחרים במכון הטכנולוגי האיטלקי (IIT) בג'נובה. אבל תחום המיקרואנדוסקופיה היה קטן יחסית, והוא רצה לעשות משהו גדול.

בעודו מסתובב במעבדת המיקרוסקופיה יום אחד, הוא הבין שהוא יכול להשתמש בחלק מהעדשות האלה עם הטלפון שלו. זה היה הרגע הגדול שלו. "ראיתי את ההזדמנות הזו להשתמש בטכנולוגיה כדי ליצור משהו עבור מוצרי אלקטרוניקה."

זו דוגמה לאופן שבו רעיון שנוצר במדע בסיסי וחקרני יכול למצוא נישה אחרת לגמרי, הערות טומאסו פלין, ראש קבוצת מדעי המוח IIT שמשתמשת בחלבונים רגישים לאור כדי להבהיר כיצד המוח מעבד מידע חושי. כדי למלא את הנישה הזו, הם החלו להדפיס בתלת מימד עדשות פולימריות רכות מאוד, במטרה "להפוך את הטלפון הסלולרי למיקרוסקופ דיגיטלי חזק ונייד".

ובשנת 2015 השניים הקימו חברת ספין-אוף, SmartMicroOptics, שם החל אנטוניני לעבוד במשרה מלאה שנה לאחר מכן. בסופו של דבר הצטרפה אליו אשתו כמנהלת, יחד עם מומחה שיווק.

העדשות הגמישות הללו הפכו למוצר Blips: עדשות מיניאטוריות המחוברות לסרט, שנדבק לטלפון או לטאבלט. תלוי בדגם, זה מאפשר הגדלה של כ-8-45x ורזולוציה של עד 3 מיקרומטר. זהו מוצר פשוט מאוד ללחיצה ולשימוש.

בליפים הובילו לערכת מיקרוסקופיה ניידת מתקדמת יותר בקופסה, שיכולה להשיג פירוט של מתחת למיקרומטר אחד. מערכת זו ידועה בשם DIPLE. הקופסה של המוצר היא גם "המבנה המכני של המערכת", מסביר אנטוניני כשהוא מרכיב את הערכה בצורה חלקה בדקה אחת. מבנה זה מכיל את מקור האור המופעל באמצעות סוללות ומשמש כבסיס לפלטפורמה ("במה"), שבה המשתמש מבריח את העדשה.

בהתאם לדגם, ערכות מגיעות גם עם שקופיות פשוטות; שקופיות שהוכנו עם דגימות חרקים, צמחים ודם; סרגל מיקרוסקופ; ופריטים אחרים כמו פיפטה ופינצטה. הערכה כולה שוקלת קצת יותר מחצי קילו, וניתן להגדיר אותה בקלות גם על ידי חטיבת ביניים. וכמובן, מכיוון שהוא מעוצב סביב הסמארטפון, ניתן לצלם תמונות וסרטונים באמצעות ההגדלה.

זה לא המיקרוסקופ הנייד היחיד הזמין, אבל "לדעתי, יש לנו את היחס הטוב ביותר בין עלות-ביצועים", מאמין אנטוניני. כעת פועלת ערכה עם פלטפורמה, מקור אור ועדשות מ בערך. 60 עד 155 דולר. הוא אומר שזה אומר שלכל תלמיד בכיתה יכול להיות מערכת מיקרוסקופיה אישית משלו באותו מחיר כמו מיקרוסקופ קונבנציונלי יחיד שחי בתוך כיתה.

החברה עברה כמה עליות ומורדות. Blips ו-DIPLE הושקו בתחילה בקמפיינים של קיקסטארטר משברירי יעדים, ולחברה הייתה הצלחה מוקדמת לפני שהמגיפה פגעה. זה הוביל לבעיות שרשרת האספקה ​​המוכרות כעת עם רכיבים ספציפיים, אך גם לכמה שינויים במיקוד הלקוחות.

לדוגמה, בקמפיין קידום מכירות אחד SmartMicroOptics שיתפה פעולה עם חברת שמפו לכינים כדי לספק עדשת Blips יחד עם בקבוק שמפו. כך ילדים או משפחותיהם יוכלו לזהות אם הכינים הושמדו על ידי השמפו. במהלך המגיפה, הכינים הפכו פחות לבעיה מכיוון שילדים לא התקבצו יחד בבית הספר, ועברו סביב הטפילים.

בשנים האחרונות חוקרים ועובדי בריאות מנסים את DIPLE גם בדרכים מתוחכמות יותר. זה נבדק ל לאבחן וגינוזיס חיידקי בארה"ב, ואיכות המים ברואנדה ובקוסטה ריקה. חוקרים מאוניברסיטת פיזה ניסו גם ליישם DIPLE לגילוי מלריה. (תהיה צורך באישור לשימושים קליניים.)

אנטוניני מאמין שהניידות יכולה להפוך אותו לשימושי בסביבות מרוחקות ודלות משאבים; הסוללה הקלה יכולה להחזיק עד יומיים בשימוש מתמשך, הוא אומר. כמו כן, לדברי אנטוניני, המערכת הניידת הייתה שימושית לבדיקה מוקדמת של דגימות שדה, כדי להביא את המיקרוסקופ לשטח ולא את הדגימה למעבדה. DIPLE לא יכול להשתוות לעוצמתו של מיקרוסקופ רגיל, כמובן, אבל זה עשוי להיות תוסף שימושי.

אם הם מסוגלים להרחיב, אנטוניני רוצה ליצור ערכות ספציפיות לנושא המבוססות על בקשות של אנשים. לדוגמה, ביולוגים ימיים הביעו רצון לעדשות עם מרחק עבודה גדול יותר מהאובייקט, בעוד אגרונומים ביקשו כלים מותאמים אישית לבדיקת מבנה הקרקע.

אם כל תלמיד, מדען ואדם פשוט סקרן יכול בעצם לשאת מיקרוסקופ בכיס, יש סיכויים מסנוורים לפתוח את עולם הטבע בפני כולם.

הסיפור הזה דווח במהלך מלגת עיתונות במכון האיטלקי לטכנולוגיה (IIT), במימון מועצת המחקר האירופית (ERC).