تبدیل تلفن همراه به میکروسکوپ فلورسنت با ۵۰ دلار

چند مولفه ساده می‌توانند یک تلفن همراه هوشمند یا تبلت را به یک میکروسکوپ فلورسنت با کمتر از ۵۰ دلار تبدیل کنند. این دستگاه که «گلوسکوپ» (Glowscope) نامیده می‌شود، می‌تواند برای تصویربرداری ارزان‌قیمت از سلول‌ها، بافت‌ها و ارگانیسم‌ها مورد استفاده قرار بگیرد. این یک موهبت برای مدارس محروم، گروه‌های آموزش علوم و آزمایشگاه‌های پژوهشی به شمار می‌رود.

بخش قابل توجهی از دانش زیست‌شناسی سلولی، از میکروسکوپ‌های فلورسنت سنتی حاصل می‌شود. میکروسکوپ‌های فلورسنت برای مطالعه نمونه‌های برچسب‌گذاری‌شده با لکه‌های فلورسنت یا بیان پروتئین‌های فلورسنت، مانند نمونه‌هایی که با پروتئین فلورسنت سبز برچسب‌گذاری شده‌اند، استفاده می‌شوند.

تصاویر رنگارنگ و درخشان این میکروسکوپ‌ها، کاربران بسیاری را از دانش‌آموزان گرفته تا پژوهشگران باتجربه درگیر خود می‌کنند. با وجود این، میکروسکوپ‌های فلورسنت حداقل چندین هزار دلار قیمت دارند. بنابراین، استفاده از آن‌ها معمولا به مؤسسات دارای بودجه خوب محدود می‌شود و به کار بردن آن‌ها از نظر مالی در بسیاری از مدارس، دانشگاه‌ها و محیط‌های اطلاع‌رسانی علمی، غیرعملی است.

پژوهشگران «دانشگاه ایالتی وینونا» (Winona State University) تلاش کردند با توسعه مولفه‌هایی در ترکیب با تلفن همراه هوشمند یا تبلت، یک میکروسکوپ فلورسنت با هزینه کمتر از ۵۰ دلار ایجاد و این مشکل را برطرف کنند.

این گروه پژوهشی، گلوسکوپ را ساختند که از یک قاب پلکسی گلاس و تخته سه‌لایی، یک لنز دوربین، یک چراغ‌قوه LED و فیلتر‌های روشنایی ساخته شده است. این قاب برای قرار دادن تلفن همراه هوشمند یا تبلت در بالای نمونه استفاده می‌شود و لنز روی دوربین تلفن همراه یا تبلت قرار می‌گیرد تا بزرگنمایی را فعال کند.

نمونه از طریق چراغ‌قوه LED روشن می‌شود و یک فیلتر روشنایی روی لنز قرار می‌گیرد تا طول موج‌های ناخواسته نور را فیلتر کند و امکان انعکاس نور فلورسنت ساطع‌شده توسط نمونه را فراهم سازد.

پژوهشگران در این پروژه، توانایی‌های گلوسکوپ را با تصویربرداری از جنین زنده گورخرماهی نشان دادند که پروتئین‌های فلورسنت را در نخاع، بافت قلب یا مغز آن به نمایش گذاشت. لنز، بزرگنمایی و تصویربرداری پنج برابری از بافت‌های فلورسنت سبز و قرمز را با وضوح حداکثر ۱۰ میکرومتر ارائه می‌دهد که برای مشاهده سلول‌های رنگدانه کافی است.

گلوسکوپ برای اندازه‌گیری ضربان قلب جنین و پس از افزایش وضوح فیلم‌های ضبط‌شده با استفاده از نرم‌افزار رایگان، برای ثبت حرکات بطن‌های قلب مورد استفاده قرار گرفت.

گلوسکوپ را احتمالا می‌توان برای مطالعه آناتومی، رفتار، فیزیولوژی، رشد و وراثت ژنتیکی در موجودات کوچکی که پروتئین‌های فلورسنت را بیان می‌کنند، استفاده کرد. چندین گلوسکوپ و تلفن هوشمند را می‌توان به طور هم‌زمان برای به دست آوردن داده‌های ویدئویی در کلاس‌های درسی استفاده کرد که به میکروسکوپ‌های فلورسنت متعدد دسترسی ندارند.

پژوهشگران  اعلام کردند که آموزش علوم، از روش‌های سنتی مبتنی بر سخنرانی دور شده است. در عوض، پژوهش‌ها نشان می‌دهند یادگیری فعال‌تر و مبتنی بر پژوهش که به جای جذب اطلاعات ارائه‌شده در قالب سخنرانی، با درک مفاهیم همراه است، دانشجویان را بهتر درگیر می‌کند و یادگیری را بهبود می‌بخشد.

منبع: لب‌پالس

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری