Од истраживања неуронауке до микроскопије мобилног телефона

Почело је у неуронаучној лабораторији.

Андреа Антонини је истраживао ендоскопску микроскопију - у суштини, микроскопско снимање унутрашњих органа тела - заједно са другим неуронаучницима на Италијанском институту за технологију (ИИТ) у Генови. Али поље микроендоскопије било је релативно мало, и он је желео да уради нешто велико.

Док је једног дана обрађивао микроскопску лабораторију, схватио је да он могао да користи нека од ових сочива са својим телефоном. Био је то његов велики тренутак. „Видео сам ову прилику да користим технологију да направим нешто за потрошачку електронику.

То је пример како идеја генерисана у основној, истраживачкој науци може да нађе потпуно другачију нишу, коментари Томмасо Феллин, шеф групе за неуронауку ИИТ-а која користи протеине осетљиве на светлост да би разјаснила како мозак обрађује сензорне информације. Да би попунили ову нишу, започели су 3Д штампање веома меких полимерних сочива, са циљем да „претворе мобилни телефон у моћан и преносиви дигитални микроскоп“.

А 2015. њих двоје су основали компанију СмартМицроОптицс, где је Антонини почео да ради са пуним радним временом годину дана касније. На крају му се придружила супруга као администратор, заједно са стручњаком за маркетинг.

Та савитљива сочива су се претворила у производ Блипс: минијатурна сочива причвршћена за филм који се лепи за телефон или таблет. У зависности од модела, ово омогућава увећање од око 8–45к и резолуцију до 3 микрометра. То је врло једноставан производ за пресовање и употребу.

Блипс су довели до напреднијег комплета за мобилну микроскопију у кутији, који може постићи детаље испод 1 микрометар. Овај систем је познат као ДИПЛЕ. Кутија производа је такође „механичка структура за систем“, објашњава Антонини док глатко склапа комплет за отприлике један минут. Ова структура садржи извор светлости на батерије и служи као основа за платформу („сцену“), где корисник причвршћује сочиво.

У зависности од модела, комплети такође долазе са обичним слајдовима; дијапозитиви припремљени са узорцима инсеката, биљака и крви; микроскопски лењир; и друге ствари као што су пипета и пинцета. Цео комплет је тежак нешто више од пола килограма и могу га лако поставити чак и средњошколци. И наравно, пошто је дизајниран око паметног телефона, фотографије и видео снимци се могу снимати помоћу увећања.

То није једини преносиви микроскоп који је доступан, али „по мом мишљењу, имамо најбољи однос цене и перформанси“, сматра Антонини. Тренутно ради комплет са платформом, извором светлости и сочивима од цца. 60 до 155 долара. Он каже да то значи да би сваки ученик у разреду могао да има свој лични микроскопски систем по истој цени као и један конвенционални микроскоп који живи у учионици.

Компанија је пребродила неке успоне и падове. Блипс и ДИПЛЕ су првобитно лансирани на Кицкстартер кампањама које су убијале циљеве, а компанија је имала рани успех пре него што је пандемија ударила. То је довело до сада већ познатих проблема у ланцу снабдевања са специфичним компонентама, али и до неких промена у фокусу купаца.

На пример, у једној промотивној кампањи СмартМицроОптицс је сарађивао са компанијом за производњу шампона за вашке како би обезбедио Блипс сочиво заједно са боцом шампона. Тако би деца или њихове породице могле да открију да ли су вашке искорењене шампоном. Током пандемије вашке су постале мањи проблем јер се деца нису скупљала у школи, преносећи паразите.

Последњих година истраживачи и здравствени радници испробавају ДИПЛЕ и на софистицираније начине. Тестирано је да дијагностиковати бактеријску вагинозу у САД и квалитет воде у Руанди и Костарики. Истраживачи са Универзитета у Пизи су такође покушали да примене ДИПЛЕ на откривање маларије. (Сертификат би био потребан за клиничку употребу.)

Антонини верује да би преносивост могла да га учини корисним у удаљеним окружењима и окружењима са малим ресурсима; лагана батерија може трајати до два дана уз континуирану употребу, каже он. Такође, према Антонинијевим речима, преносиви систем је био користан за претходно испитивање теренских узорака, како би се микроскоп донео на терен, а не узорак у лабораторију. ДИПЛЕ, наравно, не може да се мери са снагом конвенционалног микроскопа, али може бити користан додатак.

Ако су у могућности да се прошире, Антонини жели да креира комплете за специфичне предмете на основу захтева људи. На пример, морски биолози су изразили жељу за сочивима са већом радном удаљености од објекта, док су агрономи тражили алате прилагођене за проверу структуре тла.

Ако сваки студент, научник и једноставно радознала особа у суштини може да носи микроскоп у џепу, постоје заслепљујући изгледи за отварање света природе за све.

Ова прича је објављена током стипендије за новинарство на Италијанском институту за технологију (ИИТ), коју финансира Европски истраживачки савет (ЕРЦ).