신경과학 연구에서 휴대폰 현미경까지

그것은 신경 과학 실험실에서 시작되었습니다.

안드레아 안토니니(Andrea Antonini)는 제노바에 있는 이탈리아 공과대학(IIT)의 다른 신경과학자들과 함께 내시경 현미경(본질적으로 신체 내부 장기의 현미경 이미징)을 연구하고 있었습니다. 하지만 미세내시경 분야는 상대적으로 작았고, 그는 뭔가 큰 일을 하고 싶었다.

어느 날 현미경 연구실에서 도구를 사용하던 중 그는 자신이 휴대전화에서 이러한 렌즈 중 일부를 사용할 수 있습니다.. 그의 큰 순간이었습니다. "소비자 가전 제품을 만들기 위해 기술을 사용할 수 있는 기회를 보았습니다."

기본적이고 탐색적인 과학에서 생성된 아이디어가 어떻게 완전히 다른 틈새 시장을 찾을 수 있는지를 보여주는 예입니다. 토마소 펠린, 뇌가 감각 정보를 처리하는 방법을 설명하기 위해 빛에 민감한 단백질을 사용하는 IIT 신경 과학 그룹의 책임자입니다. 이 틈새를 채우기 위해 그들은 "휴대폰을 강력하고 휴대 가능한 디지털 현미경으로 바꾸는 것"을 목표로 매우 부드러운 폴리머 렌즈를 3D 프린팅하기 시작했습니다.

그리고 2015년에 두 사람은 스핀오프 회사인 SmartMicroOptics를 설립했으며, XNUMX년 후 Antonini는 그곳에서 풀타임으로 일하기 시작했습니다. 결국 그는 아내와 함께 마케팅 전문가와 함께 관리자로 합류했습니다.

이러한 유연한 렌즈는 제품 Blips로 바뀌었습니다. 필름에 부착된 소형 렌즈로 휴대폰이나 태블릿에 부착됩니다. 모델에 따라, 이것은 약 8-45x의 배율과 최대 3 마이크로미터의 해상도를 허용합니다. 아주 간단하게 눌러서 사용하는 제품입니다.

Blips는 1마이크로미터 미만의 세부 사항을 달성할 수 있는 상자 안에 있는 고급 모바일 현미경 키트로 이어졌습니다. 이 시스템은 DIPLE로 알려져 있습니다. 제품의 상자는 "시스템을 위한 기계 구조"이기도 합니다. Antonini는 약 XNUMX분 만에 키트를 원활하게 조립하면서 설명합니다. 이 구조는 배터리로 작동하는 광원을 수용하고 사용자가 렌즈를 끼우는 플랫폼("스테이지")의 기반 역할을 합니다.

모델에 따라 키트에는 일반 슬라이드도 함께 제공됩니다. 곤충, 식물 및 혈액 샘플로 준비된 슬라이드; 현미경 눈금자; 피펫 및 핀셋과 같은 기타 항목. 전체 키트의 무게는 XNUMX파운드가 조금 넘고 중학생도 쉽게 설치할 수 있습니다. 물론 스마트폰을 중심으로 설계되었기 때문에 배율을 사용하여 사진과 동영상을 촬영할 수 있습니다.

사용할 수 있는 유일한 휴대용 현미경은 아니지만 Antonini는 "제 생각에는 우리 제품이 최고의 비용 대비 성능을 제공합니다"라고 믿습니다. 플랫폼, 광원 및 렌즈가 포함된 키트가 현재 실행 중입니다. 약에서 $60 ~ $155. 그는 이것이 학급의 각 학생이 교실 안에 있는 기존의 단일 현미경과 동일한 가격으로 자신의 개인 현미경 시스템을 가질 수 있음을 의미한다고 말합니다.

회사는 약간의 기복을 극복했습니다. Blips와 DIPLE은 처음에 목표 달성을 위한 Kickstarter 캠페인을 시작했으며 회사는 대유행이 발생하기 전에 초기에 약간의 성공을 거두었습니다. 이로 인해 특정 구성 요소에 대해 이제는 친숙한 공급망 문제가 발생했지만 고객의 초점도 일부 변경되었습니다.

예를 들어, 한 판촉 캠페인에서 SmartMicroOptics는 머릿니 샴푸 회사와 협력하여 샴푸 한 병과 함께 Blips 렌즈를 제공했습니다. 따라서 어린이나 그 가족은 샴푸로 이가 박멸되었는지 여부를 감지할 수 있습니다. 대유행 기간 동안 아이들이 학교에 함께 모여 있지 않고 기생충 주위를 지나가기 때문에 이가 덜 문제가 되었습니다.

최근 몇 년 동안 연구원과 의료 종사자들은 보다 정교한 방식으로 DIPLE을 시도하고 있습니다. 그것은 테스트되었습니다 세균성 질염 진단 미국에서는 르완다와 코스타리카의 수질. 피사 대학의 연구원들도 DIPLE을 말라리아 탐지에 적용하려고 시도했습니다. (임상 사용을 위해서는 인증이 필요합니다.)

Antonini는 이식성이 원격 및 리소스가 적은 환경에서 유용하게 만들 수 있다고 믿습니다. 가벼운 배터리는 연속 사용으로 최대 XNUMX일 동안 지속될 수 있다고 그는 말합니다. 또한 Antonini에 따르면 휴대용 시스템은 샘플을 실험실로 가져가는 대신 현미경을 현장으로 가져가 현장 샘플을 사전 선별하는 데 유용했습니다. DIPLE은 물론 기존 현미경의 성능에 필적할 수 없지만 유용한 보완책이 될 수 있습니다.

확장할 수 있다면 Antonini는 사람들의 요청에 따라 주제별 키트를 만들고자 합니다. 예를 들어, 해양 생물학자들은 물체로부터 더 큰 작업 거리를 가진 렌즈에 대한 요구를 표명한 반면, 농업 경제학자들은 토양 구조를 확인하기 위해 맞춤화된 도구를 요청했습니다.

모든 학생, 과학자 및 단순히 호기심 많은 사람이 기본적으로 주머니에 현미경을 휴대할 수 있다면 모두에게 자연 세계를 개방할 수 있는 눈부신 전망이 있습니다.

이 이야기는 유럽 연구 위원회(ERC)가 자금을 지원하는 이탈리아 공과대학(IIT)의 상주 저널리즘 펠로우십 중에 보도되었습니다.