211service.com
Mikroskop na konečky prstů může nahlédnout do pohybujícího se zvířete
Levný mikroskop o velikosti kapky dásní by mohl vědcům umožnit mnohem snadněji nahlédnout do vnitřního fungování živých, pohybujících se zvířat. Zařízení je dostatečně malé a lehké – váží méně než dva gramy – na to, aby se dalo namontovat na hlavu hlodavce, kde může zachytit aktivitu až 200 jednotlivých mozkových buněk, když zvíře prozkoumává své prostředí.
Trochu blíž: Tento fluorescenční mikroskop je tak malý díky zmenšující se velikosti elektroniky ve spotřebitelských zařízeních.
To je více buněk, než lze monitorovat pomocí drahého dvoufotonového mikroskopu, který zvířeti nedovolí pohybovat se, říká Mark Schnitzer , neurovědec ze Stanfordské univerzity a jeden z tvůrců zařízení. Mikroskop je určen k detekci fluorescenčního světla, které se často používá v biologickém výzkumu k označení různých buněk.
Schnitzer, držitel ocenění TR35 v roce 2003, říká, že je obtížné vypočítat náklady na stavbu mikroskopu, ale říká, že každá součást stojí jen pár dolarů. Schnitzer a někteří jeho spolupracovníci vytvořili startup, který by zařízení komercializoval.
Výzkum je součástí rostoucího trendu v mikroskopii vyrábět stále menší zařízení, která jsou užitečná pro vše od nových oblastí výzkumu po detekci tuberkulózy v rozvojových zemích. Tato drobná nová zařízení jsou z velké části umožněna rychle klesajícími náklady a velikostí elektronických součástek – trend, který je zase poháněn poptávkou po spotřebitelských zařízeních.
Obrovský objem trhu s mobilními telefony snižuje náklady, aniž by obětoval výkon, říká Aydogan Ozcan , profesor elektrického a biomedicínského inženýrství na Kalifornské univerzitě v Los Angeles. Vědci si uvědomují, že s nákladově efektivní kompaktní architekturou mohou mít součásti, které by před deseti lety stály tisíce dolarů, pokud byste je našli.
Srdcem Stanfordského mikroskopu je komplementární metal-oxid-semiconductor (CMOS) senzor, jaký se nachází ve fotoaparátech mobilních telefonů. Všechny použité komponenty jsou buď sériově vyráběné, nebo mohou být sériově vyráběny, což usnadňuje rozšiřování výroby. Výzkum byl zveřejněn v neděli v časopise Přírodní metody.
Vývoj zařízení byl veden snahou vědců studovat, jak mozek řídí pohyb, což je snaha, která vyžaduje mikroskop, který dokáže studovat mozkové buňky, zatímco se zvířata pohybují a chovají přirozeně. Schnitzerův tým již dříve vyvinul malý, flexibilní mikroskop, ve kterém bylo světlo dodáváno do mozku pomocí kabelu z optických vláken. Tento přístup však omezuje pohyb zvířete a zachycuje aktivitu pouze ve velmi malé oblasti mozku. Je to také drahé, protože optické a elektronické komponenty stojí 25 000 až 50 000 USD.
Nové zařízení má větší zorné pole a všechny optické komponenty jsou integrovány do krytu, který sedí na hlavě zvířete. Pokrok v možnosti vyrobit tento kompaktní fluorescenční dalekohled je opravdu významný, říká Daniel Fletcher , bioinženýr z Kalifornské univerzity v Berkeley, který se na výzkumu nepodílel. To, že zvíře může nést celý mikroskop spolu s ním, otevírá mnohem více možností při studiu chování.
Schnitzer říká, že mikroskop bude mít využití mimo zobrazování mozku. Řadu mikroskopů lze sestavit a použít k rychlému počítání buněk nebo screeningu laboratorních zvířat, jako jsou zebřičky, které se používají při vývoji léků.