(Phys.org) — Il tuo smartphone ora può vedere ciò che l'occhio nudo non può:un singolo virus e frammenti di materiale meno di un millesimo della larghezza di un capello umano.
Aydogan Ozcan, professore di ingegneria elettrica e bioingegneria presso la UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science, e il suo team hanno creato un attacco per smartphone portatile che può essere utilizzato per eseguire sofisticati test sul campo per rilevare virus e batteri senza la necessità di ingombranti e costosi microscopi e apparecchiature di laboratorio. Il dispositivo pesa meno di mezzo chilo.
"Questa piattaforma di imaging basata su cellulare potrebbe essere utilizzata per il rilevamento specifico e sensibile di oggetti a lunghezza d'onda inferiore, compresi batteri e virus e quindi potrebbe consentire la pratica della nanotecnologia e dei test biomedici in contesti sul campo e persino in ambienti remoti e con risorse limitate, " ha detto Ozcan. "Questi risultati costituiscono anche la prima volta che singole nanoparticelle e virus sono stati rilevati utilizzando un cellulare basato, sistema di imaging portatile sul campo."
La nuova ricerca, pubblicato il 9 settembre sulla rivista dell'American Chemical Society ACS Nano , viene sulla scia delle altre recenti invenzioni di Ozcan, tra cui un sensore abilitato per la fotocamera del cellulare per gli allergeni nei prodotti alimentari e un attacco per smartphone in grado di eseguire test renali comuni.
Catturare immagini nitide di oggetti piccoli come un singolo virus o una nanoparticella è difficile perché la potenza del segnale ottico e il contrasto sono molto bassi per oggetti più piccoli della lunghezza d'onda della luce.
Nel documento ACS Nano, Ozcan descrive in dettaglio un microscopio a fluorescenza fabbricato da una stampante 3D che contiene un filtro colorato, una lente esterna e un diodo laser. Il diodo illumina campioni fluidi o solidi con un angolo ripido di circa 75 gradi. Questa illuminazione obliqua evita il rilevamento di luce diffusa che altrimenti interferirebbe con l'immagine fluorescente desiderata.
Utilizzando questo dispositivo, che si collega direttamente al modulo della fotocamera su uno smartphone, Il team di Ozcan è stato in grado di rilevare singole particelle di citomegalovirus umano (HCMV). HCMV è un virus comune che può causare difetti alla nascita come sordità e danni cerebrali e può accelerare la morte di adulti che hanno ricevuto impianti di organi, che sono stati infettati dal virus HIV o il cui sistema immunitario è stato altrimenti indebolito. Una singola particella HCMV misura circa 150-300 nanometri; un capello umano è circa 100, 000 nanometri di spessore.
In un esperimento separato, Il team di Ozcan ha anche rilevato nanoparticelle, perline fluorescenti appositamente contrassegnate in polistirene, piccole quanto 90-100 nanometri.
Per verificare questi risultati, i ricercatori del laboratorio di Ozcan hanno utilizzato altri dispositivi di imaging, compreso un microscopio elettronico a scansione e un microscopio confocale per il conteggio dei fotoni. Questi esperimenti hanno confermato i risultati ottenuti utilizzando il nuovo dispositivo di imaging basato su cellulare.
