Микроскоп из бумаги поможет снизить смертность от малярии

Складной микроскоп из бумаги стоит меньше одного доллара США

(фото Stanford University).

Бумажный микроскоп весит меньше 10 граммов, может использоваться для светлопольной, темнопольной, поляризационной и люминесцентной микроскопии и даже работать в качестве проектора

(фото Stanford University).

Изображение двух болезнетворных микробов, Giardia lamblia (слева) и Leishmania donovan, полученное с помощью складного микроскопа

(фото Cybulski et al., arXiv.org).

По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2012 году в мире насчитывалось около 207 миллионов случаев заболевания малярией, 627 тысяч из которых оказались смертельными. Как правило, эта болезнь настигает жителей развивающихся стран, где своевременная и качественная диагностика подчас недоступна.

Это означает, что врачи не в состоянии определить конкретный штамм малярии, из-за которого страдает пациент, и, как следствие, не могут подобрать необходимые лекарства. Но теперь дорогостоящему анализу придумана альтернатива: поставить диагноз поможет небольшой складной микроскоп из бумаги.

Необычный инструмент, получивший название Foldscope или "Складной микроскоп", может быть напечатан на плоском листе бумаги и собран с использованием нескольких дополнительных компонентов менее чем за 10 минут. Стоимость всех частей, из которых состоит изобретение, составляет всего 97 центов США (около 35 рублей). Автором такой технической разработки стал биоинженер из Стэнфордского университета Ману Пракаш (Manu Prakash).

Бумажный микроскоп весит всего 8,8 грамма, может использоваться для светлопольной, темнопольной, поляризационной и люминесцентной микроскопии и даже работать в качестве проектора.

Цель данной работы − обеспечение дешёвыми инструментами для медицинских тестов врачей, которые работают в развивающихся странах. Поскольку такие микроскопы не настолько дорогостоящие и хрупкие, как обычные, они могут также использоваться для образования (например, в школах) и в полевых исследованиях.

Схемы частей, составляющих тело микроскопа, просто печатаются на бумаге, а затем складываются. Дополнительные части включают сапфировую линзу, светодиод для освещения и батарею-таблетку (такие обычно используются для питания цифровых часов).

Затем микроскоп складывается по принципу оригами. Образцы могут быть установлены на липкой части ленты, которая занимает место предметного стекла микроскопа. В зависимости от оптики, от микроскопа можно добиться увеличения до 2000 раз. Этого достаточно, чтобы разглядеть паразитов, вызывающих малярию и другие заболевания.

Складной микроскоп из бумаги стоит меньше одного доллара США
(фото Stanford University).

"Образец устанавливается на предметном стекле микроскопа и зажимается между слоями бумаги, – рассказывает автор изобретения. – Пользователь удерживает линзу, захватив слои бумажных полос с помощью большого и указательного пальцев. Фокусировка и размещение целевого объекта достигаются, пока пользователь сгибает и раздвигает бумажную платформу. Из-за уникальной оптической физики сферической линзы образцы могут быть увеличены до двух тысяч раз".

Использование некоторых цветных светодиодов может превратить устройство во флуоресцентный микроскоп, способный визуализировать специфические белки и другие биомолекулы, помеченные флуоресцентными красителями.

На одной батарее микроскоп способен проработать до 50 часов. Конструкция "складного микроскопа" настолько прочная, что он вполне может пережить падение. Пракаш бросал его с балкона третьего этажа, помещал в воду и даже топтал ногой. Для утилизации Foldscope достаточно просто сжечь.

Описание необычной оптической установки было размещено на сайте препринтов arXiv.org.

Также по теме:
"Карманный" микроскоп умеет диагностировать рак кожи
Специалисты MIT представили новый нейтронный микроскоп
Новый метод объёмной визуализации позволит заглянуть внутрь живых клеток
Британцы усовершенствовали электронный микроскоп
Энтомологи придумали, как сделать людей непривлекательными для комаров