手機(jī)相機(jī)稍作改良即可變身顯微鏡

據(jù)日本共同社介紹，日本自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu)生理學(xué)研究所的名譽(yù)教授永山國昭，近日開發(fā)出了可安裝在智能手機(jī)相機(jī)上的顯微鏡“Leye”。他希望，這款顯微鏡能使孩子和大人們對大自然的微觀世界產(chǎn)生興趣。“Leye”鏡長6.5厘米，寬2厘米，厚2毫米，由鋁制成。將鑲嵌于零件內(nèi)部的直徑3毫米的球狀鏡頭與智能手機(jī)的自拍鏡頭重疊，再將想要觀察的東西放于其上即可使用，放大倍率為30～100倍。

實(shí)驗(yàn)室使用的顯微鏡通常造價(jià)數(shù)千美元并且很難帶出實(shí)驗(yàn)室，無獨(dú)有偶，美國的內(nèi)科和傳染疾病研究人員又在此基礎(chǔ)上研究出了成本更低的智能手機(jī)顯微鏡，用于臨床診斷。他們用雙面膠將直徑3毫米的球狀透鏡與手機(jī)的后置攝像頭連接固定，整個(gè)改裝成本僅需8美元。在此后的測試過程中，科研人員用該顯微鏡觀測了來自非洲學(xué)童的200份糞便樣本，從而發(fā)現(xiàn)樣本中不同類型的寄生蟲。他們先將透明玻璃紙條覆蓋在測試樣本上，用手電光束自下而上照亮樣本，然后拍攝樣本照片，并在手機(jī)屏幕上查看照片，進(jìn)行樣本的分析和評(píng)估。為了能夠檢測這款改裝顯微鏡的精確度，又用常規(guī)顯微鏡對同樣的樣本進(jìn)行了一遍測試，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)對比?？蒲腥藛T欣喜地發(fā)現(xiàn)，用智能手機(jī)改裝的顯微鏡達(dá)到了常規(guī)顯微鏡精準(zhǔn)度的70%。盡管，只有達(dá)到了80%的精準(zhǔn)度，才能對臨床診斷產(chǎn)生實(shí)際的幫助，但可以想見的是，新技術(shù)將進(jìn)一步提高這種改造顯微鏡的診斷精準(zhǔn)度。

驚訝手機(jī)不但可以做顯微鏡還可以做納米級(jí)顯微鏡，加州大學(xué)洛杉磯分校工程師最近創(chuàng)造了一個(gè)3D打印的附件，可使智能機(jī)攝像頭成功拍攝90納米的小粒子，幾乎媲美電子顯微鏡效果。 該附件被譽(yù)為首個(gè)便攜式、基于手機(jī)成像系統(tǒng)、可檢測單個(gè)納米粒子的手機(jī)顯微鏡。

光的波長一般有幾百納米，但波長更短（亞波長）的顯微鏡成像對象挑戰(zhàn)更大；因?yàn)榄h(huán)境限制，其信號(hào)強(qiáng)度和對比度非常低，不過研究團(tuán)隊(duì)設(shè)法解決了難題。該設(shè)備在一定角度下（75度），使用一個(gè)激光二極管照亮整個(gè)樣品，避免鏡頭收集過多的散射光，提高了信噪比設(shè)置。此設(shè)備經(jīng)過科學(xué)家驗(yàn)證，可以檢測單個(gè)粒子——以人類巨細(xì)胞病毒為樣本，此為一常見病毒，可導(dǎo)致出生缺陷，一般150—300納米大小。在另一個(gè)試驗(yàn)中成功檢測到了90—100納米的粒子，幾乎媲美電子顯微鏡的效果。

背后的團(tuán)隊(duì)也試過用它檢測食品和腎臟測試，這種便攜式成像系統(tǒng)重量不足0.23公斤。研發(fā)這個(gè)附件的意義在于可以促進(jìn)各種病毒載量測試的提高，相應(yīng)的App也會(huì)起來；另一方面滿足生物學(xué)愛好者在外隨時(shí)測試；還有一個(gè)在醫(yī)學(xué)資源不足的時(shí)候做輔助補(bǔ)充。總之對我們的移動(dòng)健康是有意義的。我們要做的，只是將目光聚焦在類似這樣富有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)上，并對其進(jìn)行不斷測試和改進(jìn)，無論是豐富我們的生活，還是用以挽救人們的生命，智能手機(jī)的意義將不僅僅停留在當(dāng)下。