Складной прицел

Сборка фолдскопа ^{[ 1 ]}

Фолдскоп — это оптический микроскоп , который можно собрать из простых компонентов, включая лист бумаги и линзу . Он был создан Ману Пракашем , и его стоимость составит менее одного доллара США. Это часть движения « бережливой науки », цель которого — сделать дешевые и простые инструменты доступными для научного использования в развивающихся странах. ^{[ 2 ]}

История

Основной принцип использования небольшой сферической линзы, подносимой близко к глазу, восходит ко временам Антони ван Левенгука (1632–1723), который первым увидел одноклеточные организмы с помощью такой линзы, помещенной в его собственное устройство. дизайн. ^{[ 2 ]}

Foldscope был разработан командой под руководством Ману Пракаша, доцента кафедры биоинженерии Стэнфордской медицинской школы . ^{[ 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 находился на полевой станции в Таиланде . Он заметил, что на станции есть очень дорогой микроскоп, но все боятся им пользоваться, потому что он хрупкий и стоит больше, чем зарплата большинства людей. Он хотел создать доступный микроскоп, который был бы универсальным и достаточно прочным для работы в полевых условиях. Он также хотел создать устройство, которое бы люди чувствовали, что оно им принадлежит, и это одна из причин, по которой Foldscope поставляется в комплекте, который нужно собрать. Первый прототип он разработал в 2014 году. ^{[ 2 ]}

Подробности

Конструкция, компоненты и использование Foldscope. (A) Макет бумажных компонентов Foldscope в формате САПР на листе формата А4. (B) Схема собранного фолдскопа, иллюстрирующая панорамирование, и (C) вид в поперечном сечении, иллюстрирующий фокусировку на основе изгиба. (D) Компоненты и инструменты Foldscope, используемые при сборке, включая бумажные компоненты Foldscope, шариковую линзу , батарейку-таблетку, светодиод для поверхностного монтажа, переключатель, медную ленту и полимерные фильтры. (E) Различные модальности, собранные из цветной бумаги. (F) Начинающие пользователи демонстрируют технику использования Foldscope. (G) Демонстрация прочной в полевых условиях конструкции, например топота под ногой. ^{[ 1 ]}

Foldscope — это оптический микроскоп , который можно собрать из перфорированного листа картона , сферической стеклянной линзы, светодиода (LED) и панели рассеивателя, а также батарейки для часов, питающей светодиод. ^{[ 4 ]} В собранном виде Foldscope имеет размер закладки. Foldscope весит 8 граммов. ^{[ нужна ссылка ]} и поставляется в комплекте с линзой, увеличивающей в 140 раз. В комплект также входят магниты, которые можно прикрепить к фолдскопу и прикрепить к смартфону, что позволит пользователю делать снимки с увеличением. ^{[ 2 ]} Мощности увеличения достаточно, чтобы обнаружить такие организмы, как Leishmania donovani и Escherichia coli , а также малярийных паразитов. ^{[ 5 ]} Фолдскоп можно распечатать на стандартном листе бумаги формата А4 и собрать за семь минут. Пракаш утверждает, что Foldscope может выдержать суровые условия, в том числе быть брошенным в воду или сброшенным с пятиэтажного здания. ^{[ 6 ]}

Вслед за первым поколением простых фолдскопов в разработке находятся двенадцать медицинских диагностических вариантов фолдскопов, каждый тип которых разработан специально для помощи в идентификации конкретного болезнетворного организма. В комплект каждого фолдскопа входит изображение конкретного микроба, который следует искать при каждом варианте конкретного заболевания. Чтобы ими могли пользоваться одновременно несколько человек, каждый микроскоп может проецировать изображения с помощью встроенного проектора. ^{[ 6 ]} Foldscope предназначен для сборки конечным пользователем и, следовательно, имеет цветовую маркировку, облегчающую сборку. ^{[ 5 ]} Строительство каждой единицы стоит менее одного доллара США, при этом оценки варьируются от 50 до 97 центов. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Использование

Фонд Гордона и Бетти Мур профинансировал проект «Десять тысяч микроскопов», в рамках которого Пракаш планирует раздать 10 000 комплектов Foldscope заинтересованным сторонам, включая студентов, для проведения исследований. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} В конечном итоге проекты расширились до 50 000 комплектов Foldscope. Тем, кто получил наборы, было предложено поделиться своим опытом использования микроскопа на веб-сайте Foldscope Explore, чтобы команда Пракаша могла увидеть, как люди могут использовать Foldscope. Примеры использования, представленные испытателями, включают фитопатолога в Руанде , который использовал его для изучения грибов на банановых культурах, и детей масаи в Танзании , которые использовали его для проверки коровьих фекалий на наличие паразитов .

Целью этого проекта является не только предоставление микроскопов тем, кто в противном случае не имел бы к ним доступа, но и продвижение общего изучения биомимикрии . Поощряя тысячи добровольцев предоставлять данные о микроорганизмах, которые они наблюдают в своей местной среде, Пракаш надеется найти больше организмов, которые могли бы дать подсказки о том, как создавать новые инструменты, использующие преимущества природных способностей этих организмов. ^{[ 2 ]}

В октябре 2015 года Департамент биотехнологии Индии объявил о программе по обеспечению доступности фолдскопов 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 работать с Пракашем над разработкой более недорогих научных инструментов. ^{[ 9 ]} Наборы Foldscope также будут производиться и тестироваться в Кении и Уганде . ^{[ 6 ]}

Хотя Foldscope зарекомендовал себя полезным для ряда задач, в настоящее время он не адаптирован для использования в качестве медицинского диагностического инструмента. при тестировании на диагностику шистосомоза в Гане Например, было невозможно предотвратить заражение образцов мочи , поскольку для просмотра необходимо поднести фолдскоп к лицу. Джим Цибульски, бывший аспирант Пракаша, проводит исследования по использованию фолдскопа для диагностических тестов и помогает разработать медицинский фолдскоп, который будет стоить 10 долларов и будет иметь встроенный проектор, позволяющий нескольким людям видеть увеличение. ^{[ 2 ]}