Foldscope представляет собой оптический микроскоп , который может быть собран из простых компонентов, в том числе листа бумаги и линзы . Он был разработан Джимом Цибульски и Ману Пракашем, и его строительство стоило менее 1 доллара США. Это часть движения «бережливой науки», цель которого - сделать дешевые и простые инструменты доступными для научного использования в развивающихся странах. [2]
История [ править ]
Базовый принцип использования небольшой сферической линзы, поднесенной близко к глазу, восходит к Антони ван Левенгук (1632-1723), который первым увидел одноклеточные организмы с помощью такой линзы, удерживаемой в устройстве собственной конструкции. [2]
Foldscope был разработан командой под руководством Ману Пракаша, доцента биоинженерии в Стэнфордской школе медицины . [3] Проект финансировался несколькими организациями, включая Фонд Билла и Мелинды Гейтс , который в ноябре 2012 года предоставил грант в размере 100 000 долларов США на исследования.
Идея создания недорогого микроскопа пришла к Пракашу в 2011 году, когда он работал на полевой станции в Таиланде . Он заметил, что на станции был очень дорогой микроскоп, но все боялись использовать его, потому что он был хрупким и стоил больше, чем зарплата большинства людей. Он хотел создать доступный микроскоп, который был бы универсальным и достаточно прочным, чтобы работать в полевых условиях. Он также хотел создать устройство, которое, по ощущениям людей, им принадлежит, что является одной из причин, по которой Foldscope поставляется в комплекте для сборки. Он разработал первый прототип в 2014 году. [2]
Подробности [ править ]
Foldscope - это оптический микроскоп, который можно собрать из перфорированного листа картона , сферической стеклянной линзы, светоизлучающего диода и панели рассеивателя, а также батарейки для часов, которая питает светодиод. [4] В собранном виде Foldscope размером с закладку. Foldscope весит 8 граммов и поставляется в комплекте с несколькими линзами, обеспечивающими увеличение от 140 до 2000 крат. В комплект также входят магниты, которые можно прикрепить к Foldscope, чтобы прикрепить к смартфону, что позволяет пользователю делать снимки с увеличением. [2] Мощности увеличения достаточно для обнаружения таких организмов, как Leishmania donovani и Escherichia coli., а также малярийные паразиты. [5] Foldscope можно распечатать на стандартном листе бумаги формата A4 и собрать за семь минут. Пракаш утверждает, что Foldscope может выдержать суровые условия, в том числе брошенный в воду или падение с пятиэтажного здания. [6]
Вслед за первым поколением простых Foldscope, двенадцать вариантов Foldscope для медицинской диагностики находятся в стадии разработки, причем каждый тип разработан специально для помощи в идентификации конкретного болезнетворного организма. В комплект поставки каждого Foldscope входит изображение конкретного микроба, которое нужно искать в каждом конкретном варианте заболевания. Чтобы несколько человек могли использовать их одновременно, каждый микроскоп может проецировать изображения с помощью встроенного проектора. [6] Складной микроскоп предназначен для сборки конечным пользователем, и поэтому имеет цветовую маркировку, чтобы облегчить сборку. [5] Строительство каждой единицы стоит менее одного доллара США, при этом оценки варьируются от 50 до 97 центов. [5] [6]
Использует [ редактировать ]
Фонд Гордона и Бетти Мур профинансировал проект «Десять тысяч микроскопов», в рамках которого Пракаш планирует раздать 10 000 наборов Foldscope заинтересованным сторонам, включая студентов для проведения исследований. [5] [7] [8] Количество проектов в конечном итоге расширилось до 50 000 комплектов Foldscope. Тем, кто получил наборы, предлагалось поделиться своим опытом использования микроскопа на веб-сайте Foldscope Explore, чтобы команда Пракаша могла увидеть, как люди могут использовать Foldscope. Примеры использования, представленные тестировщиками, включают патолога растений в Руанде, который использовал его для исследования грибков на банановых культурах, и детей масаи в Танзании.кто использовал его для проверки фекалий коров на паразитов .
Цель этого проекта - не только предоставить микроскопы тем, кто в противном случае не имел бы к ним доступа, но и продвинуть общие исследования биомимикрии . Поощряя тысячи добровольцев предоставить результаты о микроорганизмах, которые они наблюдают в своей местной среде, Пракаш надеется найти больше организмов, которые могут дать подсказки о том, как создавать новые инструменты, которые используют в своих интересах естественные способности этих организмов. [2]
В октябре 2015 года Департамент биотехнологии Индии объявил о программе по обеспечению доступности Foldscopes по всей Индии в 80 утвержденных колледжах и программах. Он будет использоваться в качестве учебного пособия для студентов, изучающих биологию, химию и физику. После пилотной программы Департамент надеется сотрудничать с Пракашем в разработке более дешевых научных инструментов. [9] Наборы Foldscope также будут произведены и испытаны в Кении и Уганде . [6]
Хотя Foldscope зарекомендовал себя для решения ряда задач, в настоящее время он не адаптирован для использования в качестве инструмента медицинской диагностики . Например, при тестировании на диагностику шистосомоза в Гане было невозможно предотвратить загрязнение проб мочи, потому что для просмотра необходимо подносить фолдоскоп к лицу. Джим Цибульски, бывший аспирант Prakash, проводит исследования об использовании Foldscope для диагностических тестов и помогает разработать медицинский Foldscope, который будет стоить 10 долларов и иметь встроенный проектор, позволяющий нескольким людям просматривать увеличенное изображение. [2]
Пыльца Pithecellobium dulce, наблюдаемая с помощью Foldscope
Пыльца Delonix regia с помощью Foldscope
Пыльца Samanea saman при помощи Foldscope
A. niger под Foldscope
Грибок на зубчиках чеснока с помощью Foldscope
Ссылки [ править ]
- ^ а б Cybulski JS, Clements J, Prakash M (2014). «Фолдскоп: бумажный микроскоп на основе оригами» . PLOS ONE . 9 (6): e98781. DOI : 10.1371 / journal.pone.0098781 . PMC 4062392 . PMID 24940755 .
- ^ a b c d e f "Микроскоп для спасения мира" . Житель Нью-Йорка . Проверено 22 декабря 2015 .
- ^ Coxworth, Бен (11 марта 2014). «Складной бумажный микроскоп может снизить смертность от малярии» . Гизмаг . Проверено 13 марта 2014 .
- ↑ Мэтьюз, Ли (11 марта 2014 г.). «Foldscope - это 50-центовый бумажный микроскоп, увеличивающий до 2000 раз» . Geek.com . Проверено 13 марта 2014 .
- ^ a b c d Мукунт, Васудев (12 марта 2014 г.). «Одноразовый микроскоп всего за 1 доллар» . Индус . Проверено 13 марта 2014 .
- ^ a b c d Уэйкфилд, Джейн (11 марта 2014 г.). «Разработан сверхдешевый микроскоп« оригами »» . BBC News . Проверено 13 марта 2014 .
- ↑ Ньюби, Крис (13 марта 2014 г.). «Бесплатные наборы самодельных микроскопов для гражданских ученых с вдохновляющими проектными идеями» . Объем . Проверено 13 марта 2014 .
- ^ "Бумажный микроскоп Foldscope может диагностировать малярию, стоит 50 центов" . CBC News . 13 марта 2014 . Проверено 13 марта 2014 .
- ^ "Оригами микроскопы для студентов колледжей по всей Индии" . Природа Индии . 2015. DOI : 10.1038 / nindia.2015.133 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Стэнфордский биоинженер разрабатывает 50-центовый бумажный микроскоп для Stanford Medicine [Scope Blog]
- Изобретатель Стэнфордского микроскопа представлен на TED Talk on Stanford Medicine [Scope Blog]
- Foldscope: бумажный микроскоп на основе оригами , Джеймс Цибульски, Джеймс Клементс, Ману Пракаш, 5 марта 2014 г., Библиотека Корнельского университета.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Foldscopes . |
- Foldscope: печать на основе оригами и складывание бумаги-микроскоп
