Чего только не придумают для владельцев самого популярного в США гаджета от яблочной компании: оптика для фотографирования, солнечные батареи на заднюю панель для поборников экологии, портативные микропроекторы и так далее и тому подобное. Для Android гаджетов несколько меньше, а для Nokia так и совсем практически нет. Но учёные из университета Калифорнии (University of California) решили восполнить этот недостаток, не отставать от мира высоких технологий и задались вопросом: а что будет, если скрестить серьёзный прибор (флуоресцентный микроскоп) со смартфоном?!

В опубликованной работе в журнале ACSNano (довольно солидный журнал, стоит отметить) коллективом инженеров, химиков и медиков была представлена «полевая» платформа флуоресцентной микроскопии для…парапам… Nokia PureView 808, с помощью которой можно детектировать и визуализировать, не отходя от места преступления кассы, наночастицы и вирусы.

Основа устройства – камера самого смартфона с, как известно, хорошей оптикой, к которой крепится лёгкая и компактная – если её вообще таковой можно назвать, 186 грамм, как-никак – опто-механическая система. Данный модуль состоит из нескольких важных компонентов: компактного мощного светодиода (laser diode), работающего на длине волны 450 нм, для возбуждения флуоресценции, тонкоплёночного интерференционного фильтра (longpass filter) для отражения рассеянного возбуждающего излучения, нескольких внешних линз, увеличивающих изображение в 2 раза, и подвижной рамы для фокусировки.

a,b) Фотографии смартфона с приставкой для оптической флуоресцентной микроскопии. c,d) Схемы, поясняющий принцип работы устройства

Авторы протестировали созданное ими устройство на 100 нм флуоресцентных наночастицах, а также на самом обыкновенном вирусе (человеческий цитомегаловирус). И наночастицы и вирусы были предварительно иммобилизованы на поверхности предметного стёклышка, а также «подкрашены» специальной флуоресцентной меткой (в случае вирусов, это могут быть флуоресцирующие антитела). Конечно, изображения, полученные при помощи устройства, затем были сравнены с исходными изображениями тех же объектов, полученных с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), чтобы подтвердить правильность и корректность детектирования. А также был проведён ряд тестов по определению разрешающей способности прибора.

Тест разрешающей способности приставки: a) изображение, полученное с помощью обычного флуоресцентного микроскопа, b,c) изображения той же самой поверхности, полученные с помощью Nokia и профиль вдоль указанных линий (d-i)

Детектирование вируса и зависимость получаемого сигнала от концентрации

Сами авторы изобретения предлагают использовать данное устройство для визуализации субмикронных объектов (100 нм – 1 мкм). Это может включать в себя как бактерии, так и вирусы, а после соответствующей сертификации его можно было бы использовать «в полях» для измерений вирусной нагрузки и других биомедицинских тестов и испытаний, в особенности в отдаленных районах и районах с ограниченными ресурсами (например, в Африке).