I ricercatori australiani dell'ARC Center of Excellence for Nanoscale BioPhotonics (CNBP) hanno sviluppato un "clip-on" stampabile in 3D che può trasformare qualsiasi smartphone in un microscopio perfettamente funzionante.

Segnalato nella rivista di ricerca Rapporti scientifici , il microscopio dello smartphone è abbastanza potente da visualizzare campioni piccoli fino a 1/200 di millimetro, compresi gli organismi microscopici, cellule animali e vegetali, cellule del sangue, nuclei cellulari e altro.

La tecnologia clip-on è unica in quanto non richiede alimentazione esterna o fonte di luce per funzionare, ma offre prestazioni microscopiche ad alta potenza in un pacchetto portatile robusto e mobile.

E i ricercatori stanno rendendo la tecnologia disponibile gratuitamente, condividere pubblicamente i file di stampa 3D in modo che chiunque, dagli scienziati agli scientificamente curiosi, possa trasformare i propri smartphone in microscopi.

Sviluppatore capo e ricercatore CNBP presso la RMIT University, Dottor Antony Orth, ritiene che la tecnologia abbia un potenziale immenso come strumento scientifico, uno che è ideale per l'uso in aree remote e per il lavoro sul campo dove non sono disponibili o poco pratici microscopi autonomi più grandi.

"Abbiamo progettato un semplice microscopio per telefoni cellulari che sfrutta l'illuminazione integrata disponibile con quasi tutte le fotocamere degli smartphone, "dice il dottor Orth.

Il clip-on è stato progettato con tunnel di illuminazione interni che guidano la luce dal flash della fotocamera per illuminare il campione da dietro. Questo supera i problemi riscontrati con altri dispositivi di telefonia mobile abilitati per la microscopia, afferma il dott. Orth.

"Quasi tutti gli altri microscopi basati su telefono utilizzano sorgenti luminose alimentate esternamente mentre c'è un flash perfettamente funzionante sul telefono stesso, " spiega. "LED esterni e fonti di alimentazione possono rendere questi altri sistemi sorprendentemente complessi, ingombrante e difficile da montare."

"La bellezza del nostro design è che il microscopio è utilizzabile dopo un semplice passaggio di assemblaggio e non richiede ottiche di illuminazione aggiuntive, riducendo notevolmente i costi e la complessità di montaggio. Il clip-on può anche essere stampato in 3D, rendendo il dispositivo accessibile a chiunque abbia capacità di stampa 3D di base".

Un ulteriore vantaggio notato dal dottor Orth è che il clip-on consente di eseguire tecniche di microscopia in campo chiaro e in campo scuro. La microscopia in campo chiaro è dove si osserva un campione su uno sfondo luminoso. Al contrario, campo scuro mostra il campione illuminato su uno sfondo scuro.

"La funzionalità aggiuntiva del campo scuro ci consente di osservare campioni che sono quasi invisibili durante il funzionamento convenzionale in campo chiaro come le celle nei media, " dice. "Avere entrambe le capacità in un dispositivo così piccolo è estremamente vantaggioso e aumenta la gamma di attività per cui il microscopio può essere utilizzato con successo".

Il dottor Orth ritiene che le potenziali applicazioni per il microscopio per smartphone siano enormi.

"Il nostro microscopio mobile può essere utilizzato come strumento economico e portatile per tutti i tipi di monitoraggio in loco o di aree remote".

"Qualità dell'acqua, campioni di sangue, osservazione ambientale, individuazione e diagnosi precoci delle malattie:queste sono tutte aree in cui la nostra tecnologia può essere facilmente utilizzata con buoni risultati".

Il dottor Orth vede vantaggi significativi nei paesi in via di sviluppo per il dispositivo.

"Potenti microscopi possono essere pochi e distanti tra loro in alcune regioni, " afferma il dottor Orth. "Spesso si trovano solo nei centri abitati più grandi e non in comunità remote o più piccole. Eppure il loro uso in queste aree può essere essenziale, per determinare la qualità dell'acqua potabile, attraverso l'analisi di campioni di sangue per i parassiti, o per la diagnosi di malattie, inclusa la malaria."

Per garantire che questa tecnologia possa essere utilizzata in tutto il mondo, i file per la stampa 3D del clip-on del microscopio vengono resi disponibili gratuitamente. Sono disponibili per il download dal sito Web CNBP - http://cnbp.org.au/online-tools.

"Idealmente, un microscopio telefonico dovrebbe sfruttare il flash integrato che si trova in quasi tutti i cellulari moderni, evitando la necessità di illuminazione e alimentazione esterna. Dovrebbe anche essere il più compatto e facile da montare possibile. È questa filosofia di design che ci ha ispirato nello sviluppo di questa clip aggiuntiva, "dice il dottor Orth.

Il nuovo microscopio telefonico è già stato testato dal dottor Orth e dai suoi colleghi del CNBP in diversi settori, visualizzare con successo campioni che vanno dalla coltura cellulare, allo zooplancton per lo sperma di bovini vivi a sostegno dei test di fertilità del bestiame.