מיקרוסקופ נייד

חוקרים מאוניברסיטת יוסטון שבארצות הברית פיתחו תוסף פלסטי זעיר וזול במיוחד שאפשר לחבר למצלמה סלולרית ולהפוך אותה למיקרוסקופ רב עוצמה. בימים אלו מעוניינים החוקרים למנף את המצאתם ולהביאה לשוק באמצעות פרויקט מימון המונים,שיאפשר לכל משתמש סלולרי להפוך לחוקר עצמאי של העולם המיקרוסקופי.

צוות החוקרים עסק בבחינת תכונות של חומר פלסטי המכונה PDMS. התברר כי הוא ניחן בתכונה מפתיעה אשר הופכת את החומר לכזה שניתן ליצור ממנו בקלות עדשה המאפשרת  הגדלה של 120x, וזאת בעלות של סנטים בודדים. החומר הוא בעל צמיגות הדומה לזו של דבש אך לאחר חימומו הוא מתקשה. החוקרים למדו כי זמן החימום והטמפרטורה הם הקובעים את עקמומיות העדשה ולפיכך גם את מידת ההגדלה. התוצאה היא עדשה גמישה המזכירה בצורתה עדשת מגע (אם כי היא עבה יותר וקטנה יותר). אחת התכונות המעניינות של ה־PDMS היא יכולתו להיצמד למשטחים בקלות. במקרה של מכשיר סלולארי ניתן להצמיד את ההתקן הזעיר לעדשת המצלמה ולהסירו בקלות בלי להשאיר סימנים כלשהם (וזאת בלי שההתקן ייפול בטעות).

היכולת של עדשת המיקרוסקופ עומדת על פי החוקרים על כ־1 מיקרון (לשם השוואה רוחבה של שערה אנושית הוא כ־90 מיקרון לערך). החוקרים ביקשו לבחון כיצד מתפקדת העדשה שייצרו בהשוואה למיקרוסקופים מסחריים. הם השוו דגימות עור באמצעות מיקרוסקופ של חברת אולימפוס, שעלותו אלפי דולרים,ובחנו את התוצאות לאלו שהתקבלו באמצעות מכשיר סלולרי ועדשת ה־PDMS שייצרו. בהגדלה של x120 החוקרים גילו כי עדשת ה־PDMS הפיקה תוצאות דומות לאלו של המיקרוסקופ היקר.

סרטון המציג את הפרויקט:

בשלב זה מייצרים החוקרים כל עדשה ביד בסיוע מכשיר דמוי מדפסת הזרקת דיו. כדי להפוך את התהליך למסחרי ולהביא את עלויות הייצור לרמה של סנטים בודדים כפי שהם רוצים, החוקרים זקוקים למכשור ולשם כך החלו בקמפיין גיוס המונים באתר indiegogo. נוסף לכך, החליטו החוקרים לשתף מקצת מן העדשות עם משרד החינוך בטייוואן כדי לאפשר למורים למדעים לחשוף את תלמידיהם לצפונותיו של העולם המיקרוסקופי – דבר שלא היה אפשרי עד כה ללא השקעה ניכרת ברכישת מיקרוסקופים ייעודיים.

מלבד המטרות החינוכיות,אחת מן המטרות ארוכות הטווח של הפרויקט היא לאפשר גם לחוקרים ולרופאים במדינות העולם השלישי,שבהן אין תקציבים לרכישת מיקרוסקופים יקרים, ליהנות מיכולת הגדלה באמצעות המצלמות הקיימות במכשירים הסלולריים הנפוצים מאוד במדינות אלו. הפיכתם של מכשירים סלולריים למיקרוסקופים זולים עשויה בעתיד גם להאיץ  פיתוח של אפליקציות העושות שימוש באלגוריתמים מתחום הראייה הממוחשבת, אשר יסייעו לזהות מחוללי מחלות בדגימות דם ולזהות עצמים מיקרוסקופיים מעוררי עניין אחרים – ואולי אף לבצע מקצת מהאנליזות המבוצעות כיום על ידי מכשור מעבדה יקר.