Мария Илюшина

Вырежи и сверни — бумажный микроскоп за 50 центов


fold

В рамках проекта Science³ мы рассказываем про яркие события в мире науки.

Если какая-нибудь технология и созрела достаточно для нового прорыва, то это микроскоп. Настольные микроскопы остались, в целом, неизменными с 19 века — их форма стала одним из клише, прочно ассоциирующихся с наукой, также как и алхемические пробирки и горелка Бунзена. И эта бессменность имеет свои минусы. Микроскопы — вещь дорогая (около семисот долларов за один приличный прибор), также их нужно настраивать и постоянно поддерживать в рабочем состоянии. К сожалению, это очень сказывается на одном из основных предназначений микроскопа — в клиниках и лабораториях стран третьего мира с их помощью выявляют болезнетворные микроорганизмы, а бюджет в таких местах очень и очень мал (как и штат хорошо обученных лаборантов).

Этот факт заставил биоинженера Ману Пракаша из университета Стэнфорда серьезно задуматься над разработкой новой версии этого прибора, что в итоге вылилось в создание очень дешевого микроскопа, сделанного практически полностью из бумаги.

manu

Ману Пракаш

Биоинженер в Stanford University

Чтобы бороться с болезнью нужно ежегодно обследовать более миллиарда человек. И любая разрабатываемая платформа должна работать именно на таких масштабах. Поэтому для нас ключевой задачей стало создание как можно лучшего инструмента, но практически за бесплатно.

Доктор Паркаш называл их Foldscopes. Они напечатаны на бумаге формата A4 (в идеале — с полимерным покрытием для прочности). Сгибы на листе определяют части «микроскопа», которые выделены цветом для легкости сборки — инструкции по применению у Foldscopes нет (но есть видео на ютубе). В бумажную основу встроено несколько других элементов — сферическая линза размером с маковое зернышко, сделанная из боросиликата или корунда, батарейка от часов, светоизлучающий диод (LED), переключатель и кусочек медной полоски для замыкания электрической цепи. Версия с высоким разрешением стоит примерно доллар, и увеличивает до 2100 раз с разрешающей способностью менее микрона. А версия с меньшим разрешением (увеличение до 400 раз) стоит 50 центов (на эти деньги сейчас и жвачку не купить!).

Все устройство весит меньше 10 грамм, легко помещается в карман, не требует никаких внешних источников питания и прекрасно работает со стандартными предметными стеклами. Раздвигая и сгибая створки Foldscopes можно передвигать стекло и фокусироваться на интересующем участке. Прибор можно апгрейдить более мощным диодом, чтобы проектировать изображение на стену, а также можно изменить дизайн микроскопа и приспособить к нему несколько линз или фильтров. Устройству не страшна ни вода, ни падение с крыши, ни тяжелая нога ученого.

По мнению доктора Пракаша, основная область использования Foldscopes — выявление тропических болезней. Например, малярию вызывают несколько видов паразитов. И зная, какой именно вид вызвал заболевание, можно лучше подобрать программу лечения. Foldscopes также помогут диагностировать другие широко распространенные болезни: шистосомоз, лоаоз и сонную болезнь.

Пракаш надеется, что чудо-микроскоп станет вдохновением для следующего поколения докторов и ученых. Для этого он и его команда привлекли к разработке более 10000 тысяч человек из 130 стран — их попросили придумать простые эксперименты, демонстриующие пользу от микроскопа. Монгольский фермер, например, хочет показать своим товарищам, почему надо кипятить молоко, чтобы оно было более безопасным. Американский пчеловод предлагает использовать Foldscopes для определения клещей и грибков, которые убивают пчел. А 12-летний катарец хотел бы изучать жуков пустыни Намиб, которые собирают и очищают питьевую воду из утренних туманов. Результаты, опубликованные в интернете, станут частью инструкции для микроскопа — команда Пракаша уверена, что это поощрит всех интересующихся наукой придумывать и осуществлять все новые и новые эксперименты.


comments powered by Disqus

Подпишитесь на рассылку RUSBASE

Мы будем вам писать только тогда, когда это действительно очень важно