Смартфоны вытесняют микроскопы. Опыт шведских ученых

Смартфоны вытесняют микроскопы. Опыт шведских ученых

Смартфоны вытесняют микроскопы. Опыт шведских ученых

29 декабря 2016
Покажи другу:

Сегодня для наблюдения за живыми клетками и создания с ними видеозаписей в замедленной съемке достаточно только смартфона. Дорогостоящее специализированное оборудование вам больше не понадобиться, в нем просто нет нужды. В новом исследовании рассказывается о методе, в котором именно мобильный телефон применяется для анализа динамики живых клеток. Потенциально, эта технология может помочь лабораториям по всему миру, занимающимся наблюдением клеточного движения.

Исследование, опубликованное в журнале PLoS ONE, демонстрирует новые возможности для изучения клеток средствами нового, более дешевого инструмента, который можно использовать при анализе клеточных реакций на различные виды лечения.

Команда ученых из Университета Упсалы разработала уникальную систему на основе смартфона и микроскопа. Ее общая стоимость составляет менее 300 долларов, что гораздо дешевле, чем оборудование, в настоящее время используемое в лабораториях для наблюдения за живыми клетками. Команда объяснила, что причина, по которой исследования живых клеток являются столь дорогостоящими, состоит в том, что во время наблюдения за клетками необходимо соблюдать строгие меры экологического контроля.

Дешевое средство 3D-визуализации для анализа поведения клеток

Исследование имеет огромное значение, так как оно может привести к замене текущего, и, как правило, дорогостоящего оборудования для обработки изображений, которое используется при анализе клеточных реакций на лекарственные препараты и токсины.

В исследовании были задействованы 3D-печатные части, готовая электроника, а также сам смартфон. Все это объединили в новый, более мощный инструмент, который при съемке поведения клеток способен показывать такие же результаты, что и профессиональное оборудование. Исследование доказывает, что слегка модернизированная система на основе смартфона может фактически быть столь же эффективной, как современные микроскопы и средства визуализации.

Видеозаписи, созданные посредством такой недорогой технологической новинки, обладают высоким разрешением и смоделировали почти идеальные результаты, сравнимые с полученными с помощью профессионального оборудования. Все отличие лишь в стоимости.

Согласно исследованию, визуализация с течением времени является важным инструментом для понимания клеточной динамики в различных ситуациях, но обходится она недешево. Это означает, что многие разработки, которые потенциально могли бы повлиять на открытие новых методов лечения, ограничены ввиду отсутствия финансирования.

"Чтобы преодолеть эти ограничения, мы разработали модульную и доступную систему замедленной съемки и инкубации (ATLIS). ATLIS позволяет преобразовать обычный инвертированный микроскоп в систему для видеофиксации живых клеток с использованием специально разработанных 3D-печатных деталей, смартфона, и готовых электронных компонентов", отмечается в исследовании.

ATLIS состоит из четырех основных частей: модуль визуализации, нагревательный блок, инкубатор и блок управления. Все компоненты были разработаны командой.

Основу составляет смартфон, который представляет собой часть модуля формирования изображения. Смартфон используется для захвата изображения высокого качества через определенные промежутки времени. Для того, чтобы удерживать смартфон в определенном положении и производить его настройку при захвате изображения, используется 3D-печатный держатель.

Нагревательный блок реализован для того, чтобы нагреть клетки до необходимой в целях визуализации температуры. Он похож на инкубатор, в который подается теплый воздух. Блок имеет нагревательный элемент, а также датчик температуры, чтобы контролировать температуру внутри инкубатора.

Блок управления реализован с помощью микроконтроллера Arduino Nano 3.0 AT328. Наряду с ним используются модуль Bluetooth-связи, блок питания и регулятор напряжения.

Доступность новых методы обработки изображений

Исследование доказывает, что такая технология представляет собой стабильную систему, которая может легко поддерживать нормальное поведение клеток на протяжении всего эксперимента по получению изображения клеток вживую. Если этот метод станет более распространенным, это приведет к увеличению общей доступности покадровой съемки в микроскопии.

Предыдущие исследования, посвященные возможностям 3D-визуализации, показали широкий спектр применения подобного подхода в области научных исследований и медицины. В частности, в ходе одного из таких исследований было разработано устройство обработки изображений высокой четкости, которое может помочь рассматривать человеческий мозг во время операции. Хирурги получат возможность более безопасного проведения операций, чем раньше, а также это поможет избежать препятствий при работе с опухолями.

Источник: http://www.techtimes.com/articles/189869/20161224/researchers-carry-out-live-cell-imaging-with-just-a-smartphone.htm





Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

1837

количество
работ

4266