Scienziati del Texas A&M hanno sviluppato un'estensione per un normale cellulare che lo trasforma in uno strumento in grado di rilevare sostanze chimiche, droghe, molecole biologiche, e patogeni. L'anticipo è riportato in Recensioni di strumenti scientifici .

I cellulari moderni includono fotocamere di alta qualità in grado di rilevare bassi livelli di luce ed eliminare il rumore digitale attraverso l'elaborazione software delle immagini catturate. Il lavoro recente ha sfruttato questa sensibilità per produrre fotocamere per cellulari che possono essere utilizzate come microscopi portatili e rilevatori di frequenza cardiaca.

L'attuale progresso si basa su due tipi di spettroscopia. un tipo, nota come spettroscopia di fluorescenza, misura la luce fluorescente emessa da un campione. Un altro, nota come spettroscopia Raman, è utile per rilevare molecole, come DNA e RNA, che non emettono fluorescenza o emettono luce a intensità molto basse. Entrambi i tipi sono stati utilizzati per sviluppare questo rilevatore di cellulari.

Il sistema include un laser a diodi economico come sorgente luminosa, orientato perpendicolarmente alla linea che collega il campione e la fotocamera del cellulare. La disposizione ad angolo retto impedisce alla luce riflessa di entrare nella fotocamera.

"Inoltre, questa geometria di eccitazione ad angolo retto ha il vantaggio di essere più facile da usare per l'analisi di campioni in cui deve essere misurata una proprietà di massa, ", ha detto l'autore Peter Rentzepis.

Gli investigatori hanno studiato una varietà di campioni utilizzando il loro rilevatore cellulare costruito, compresi i comuni solventi come etanolo, acetone, alcool isopropilico, e metanolo. Hanno registrato gli spettri Raman di oggetti solidi, tra cui una carota e un pellet di batteri.

Le carote sono state scelte per questo studio perché contengono il pigmento carotene. La luce laser utilizzata nel loro sistema ha una lunghezza d'onda che viene facilmente assorbita da questo pigmento arancione e dai pigmenti dei batteri.

I ricercatori hanno confrontato la sensibilità del loro sistema con gli spettrometri Raman industriali più sensibili disponibili. Il rapporto segnale/rumore per lo strumento commerciale era circa 10 volte superiore a quello del sistema cellulare.

La sensibilità del rilevatore del cellulare potrebbe, però, essere raddoppiato utilizzando un singolo canale RGB per l'analisi. Il sistema ha un range dinamico piuttosto limitato, ma gli investigatori notano che questo problema può essere facilmente superato attraverso diversi HDR, o High Dynamic Range, applicazioni che combinano immagini di esposizioni multiple.

I componenti aggiuntivi, compreso il laser, aggiungere un costo di soli $50 circa al prezzo di un tipico cellulare, rendendo questo sistema uno strumento economico ma accurato per il rilevamento di sostanze chimiche e agenti patogeni sul campo.