Un team di ingegneri della UCLA, l'Università della California, ha creato un microscopio in stampa 3D che consente alle telecamere degli smartphone di rilevare in immagini le particelle più piccole di 90 nanometri. Questo lo rende il primo sistema di imaging portatile, un sistema disposto sui cellulari in grado di rilevare le singole nanoparticelle e i virus.
La lunghezza d'onda della luce misura un ordine di centinaia di nanometri. Visualizzare in immagini gli oggetti più piccoli, nell'ordine della "sub-lunghezza d'onda", è una vera e propria sfida perché la forza e il contrasto del segnale diventano molto bassi.
Ciò nonostante, il team guidato dal Prof. Aydogan Ozcan della UCLA è riuscito a costruire un microscopio in stampa 3D, progettato e realizzato per fare proprio questo. Il dispositivo, infatti, utilizza un diodo laser per illuminare i campioni ad una inclinazione di circa 75 gradi, che impedisce alla lente di rilevare la maggior parte della luce diffusa e aumenta il rapporto tra segnale e rumore del congegno.
Gli scienziati sono stati in grado di utilizzare il dispositivo per rilevare le singole particelle del citomegalovirus umano (HCMV), un virus comune che può causare alcune malattie alla nascita, e che misura dai 150 ai 300 nanometri. In altri esperimenti sono state rilevate alcune nanoparticelle appositamente contrassegnate e di dimensioni comprese tra i 90 e i 100 nanometri. I risultati sono stati successivamente verificati utilizzando un microscopio elettronico a scansione.
Il team di esperti dietro lo studio di questo dispositivo non è nuovo del campo. Alcuni mesi fa, infatti, aveva fatto notizia la costruzione di alcuni sistemi smartphone in grado di rilevare gli allergeni alimentari e anche di eseguire i test ai reni.
Lo sviluppo di questo sistema di imaging portatile, che può raggiungere il peso esiguo di 0,23 kg, dovrebbe essere essere economico a livello di costi di fabbricazione e rivelarsi utile nelle diverse applicazioni riguardo il controllo della nostra salute, mediante le misurazioni dei possibili parametri virali o in altri test biomedici condotti in aree remote o con risorse insufficienti.
La ricerca è stata anche pubblicata sulla rivista ACS Nano, dove si descrive il dispositivo nel dettaglio.
Federica Vitale
Image Credit: UCLA
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