澳洲研究人員為智能型手機開(kāi)發(fā)出無(wú)需外部光源或電力的外掛顯微鏡裝置...科學(xué)實(shí)驗模塊
現代的智能型手機能夠執行看似無(wú)止境的各種功能,從拍攝照片、錄制視訊到引導人們避開(kāi)開(kāi)交通高峰時(shí)段。但你可能還不知道,一旦附加了某種功能配件,手機也可能成為一款性能強大的顯微鏡。
不過(guò),迄今為止,大部份的配件通常比手機本身更大且更笨重。最近,澳洲研究人員們?yōu)橹悄苄褪謾C開(kāi)發(fā)出一種新型的顯微鏡外掛配件,它不需要使用額外的電源或外部光源。
澳洲奈米生物光子學(xué)卓越中心(CNBP)的研究團隊為了許多在世界各偏遠地區工作的醫生和科學(xué)家設計了這款裝置。主導該計劃的首席開(kāi)發(fā)人員Anthony Orth說(shuō):“在一些偏遠地區,功能強大的顯微鏡幾乎找不到。我們通常只能在人口較密集的都會(huì )中心購買(mǎi)顯微鏡,而不太可能在偏遠或較小的小區找到,但它們對于這些地區在確定飲用水質(zhì)、分析血液樣本中的寄生蟲(chóng)或診斷疾病(包括瘧疾)等用途至關(guān)重要。”
CNBP的研究人員在《自然》(Nature)期刊上發(fā)表了《用手機閃光燈與環(huán)境光打造的雙模手機顯微鏡》(A dual-mode mobile phone microscope using the onboard camera flash and ambient light),解釋如何透過(guò)3D打印機打造顯微鏡配件,并透過(guò)簡(jiǎn)單的鏡片安裝步驟制作出無(wú)需外部LED光源與電源的手機顯微鏡。
澳洲研究人員開(kāi)發(fā)出無(wú)需外部光源或電力的外掛顯微鏡配件,可放大1/200mm的物體(來(lái)源:CNBP)
上一代的手機用顯微鏡配件需要電池和光源,這對于在現場(chǎng)工作的研究人員來(lái)說(shuō)很不方便。CBNP開(kāi)發(fā)的裝置可以由手機本身供電,并使用手機的手電筒照亮顯微鏡可視區域。顯微鏡的鏡頭就夾在手機的背面,讓使用者能夠放大從手機相機中看到的任何內容。Orth說(shuō):“由于外部LED和供電的需求,使得這一類(lèi)系統變得極其復雜、笨重,而且難以組裝。而我們設計的這款簡(jiǎn)單的手機相機顯微鏡,幾乎利用了智能型手機相機的所有整合照明優(yōu)勢。”
新型的顯微鏡附件能夠觀(guān)察小至1/200毫米(mm)的物體,使其明顯較上一代裝置更有效率。此外,這款裝置還能以任何3D打印機制造,CNBP研究團隊還可免費提供3D打印規格。
值得進(jìn)一步探討的是如果能導入更多的處理能力與大數據(big data)分析,這款手機顯微鏡的應用將會(huì )有多么地廣泛與開(kāi)放?研究人員可能透過(guò)顯微鏡視訊擷取有關(guān)水質(zhì)、空氣質(zhì)量和其他攸關(guān)健康的數據,然后分享到大數據分析中,以便找出即將出現健康風(fēng)險的趨勢或警告訊號嗎?業(yè)余的生物學(xué)家能用于擷取昆蟲(chóng)或植物生命的顯微影像,然后繪制出由于天氣模式變遷導致生物多樣性變化嗎?
在這個(gè)技術(shù)越來(lái)越頻繁地用于不確定目的的世界中,知道還有這樣的裝置仍然能夠用于改善人類(lèi)的狀況著(zhù)實(shí)令人欣慰。