Mikroskop w technologii "lab-on-chip"

Mikroskop w technologii "lab-on-chip"

Naukowcy z California Institute of Technology stworzyli w technologii „lab-on-chip” mikroskop wielkości monety, który przy cenie 10 dolarów za sztukę może zrewolucjonizować analizy medyczne

Opracowany przez zespół profesora Changhuei’a Yanga mikroskop pozbawiony jest soczewek, zasada jego działania jest identyczna jak cyfrowej fotografii otworkowej („camera obscura”). W tym przypadku powstawanie obrazu mikroskopowego oparte jest na wyodrębnieniu za pomocą małego otworu wiązki promieni, które załamują się na jego krawędziach. Ze względu na brak układu soczewek „camera obscura” pozwala na rejestrowanie zakresu promieniowania świetlnego już od 250 nm.

Do zbudowania „mikroskopijnego mikroskopu” użyto matrycy sensorów CCD, takiej jak w aparatach i kamerach cyfrowych, na którą naniesiono warstwę metalu. Następnie w warstwie tej wywiercono linię otworów o średnicy 1 mikrometra oddalonych od siebie o 5 mikrometrów. Każdy z takich otworów odpowiada jednemu pikselowi matrycy CCD. W ostatnim etapie na warstwę metalu nałożono mikrokanalik, przez który podczas analizy przepływa próbka. Światło konieczne do powstania obrazu trafia „od góry” poprzez mikrokanalik, wywiercone otwory do sensorów CCD. Do analizy wystarcza światło słoneczne.

Yang rozmawia obecnie z firmami z dziedziny life scence, które podjęłyby się masowej produkcji miniaturowego mikroskopu, którego koszt oszacowano na poziomie 10 dolarów za sztukę. Mikroskop ten można dostosować do analizy w różnych warunkach. Może służyć zarówno do wielokrotnych testów wody na wypadek wystąpienia w niej groźnych czynników chorobotwórczych jak i do oceny skażenia biologicznego na polu walki (w tym przypadku przewiduje się wersję jednorazową). Co więcej kalifornijscy naukowcy są w stanie zbudować układy zawierające setki lub tysiące miniaturowych mikroskopów dzięki czemu w jednym cyklu będzie można analizować wiele organizmów. Istnieje również koncepcja wszczepiania chipów mikroskopowych do ciała ludzkiego tak, aby w czasie rzeczywistym móc analizować krew na wypadek wystąpienia komórek rakowych.