Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Vědci složili nerozbitný mikroskop pro Afriku za 10 korun, zvětší 2000x

  10:11aktualizováno  14:22
Mikroskop je běžná součást ordinací, laboratoří i škol. V rozvinutém světě je to naprostá samozřejmost. Ale v chudých zemích je mikroskop často nedosažitelný nástroj. Navíc je běžný mikroskop sice přesný, ale příliš křehký, neodolá polním podmínkám. Výzkumníci ze Stanfordu se to rozhodli změnit - a s tím i zdravotní péči ve třetím světě.
Barevnější verze mikroskopu může usnadnit skládání.

Barevnější verze mikroskopu může usnadnit skládání. | foto: Foldscope.com

Stanfordova univerzita tento rok pošle do celého světa netradiční balíčky. Celkem 130 zemí obdrží tisíce nastříhaných čtvrtek papíru. Nejedná se o pokus o největší hromadné skládání origami. Vědci chtějí zjistit, k čemu všemu je dobrý jejich nový vynález - jednoduchý skládací mikroskop Foldscope.

„Vypadá jako list papíru,“ říká Manu Pakash, bioinženýr ze Stanfordovy univerzity. A také to je list papíru, jen trochu zpevněný a potažený jemnou vrstvičkou plastu. Na něj je speciální tiskárnou natištěný jednoduchý optický prvek: „Můžete si to představit jako maličkou kapičku lepidla, jen je to lepidlo, které má skvělé optické vlastnosti.“

Pakash a jeho tým publikovali studii týkající se jejich superlevného mikroskopu v otevřeném vědeckém časopise PLoS One v červenci 2014, mikroskop ale představili už v březnu:

Levný nerozbitný mikroskop do celého světa

Vědci byli překvapeni, jak přesné je skládání mikroskopu různými lidmi. Odchylky nepřesáhly tloušťku papíru a na ostrost mikroskopu prakticky neměly vliv.

Vzhledem k tomu, že cílovou skupinou uživatelů mikroskopu byli například lékaři a studenti v zemích třetího světa, byla klíčová nejen cena, ale také odolnost. Výsledný mikroskop váží jen několik gramů, je ohebný, skladný a téměř nerozbitný. Přežije pád ze třetího patra i zašlápnutí podrážkou boty, což demonstruje i video přiložené k publikované studii.

Překvapením pro Prakeshe a jeho tým bylo také to, jak přesně dokážou lidé skládat papír. Přestože běžné mikroskopy jsou vyráběny s až mikrometrovou přesností v továrnách, skládací „hračka“ se jim v mnohém přiblíží.

  • Rozlišení mikroskopu: 800 nm (u levnějších čoček přes 1 µm)

Mikroskop lze využít v lékařství pro základní analýzu, například tkáně nebo bakterií. Policie zase může použít mikroskop pro zběžné šetření, technici pak třeba k prozkoumání daného materiálu přímo na místě.

Co se ceny týče, jsou náklady stlačeny opravdu na minimum. Nejlevnější varianta přijde při masové výrobě na asi půl dolaru. S dražší čočkou (vyšší zvětšení) pak cena dosáhne necelého dolaru.

Ukázky obrázků získaných z mikroskopu: (A) Giardia lamblia (2,180X), (B) Leishmania donovani (1,450X), (C) Trypanosoma cruzi (1,450X), (D) Escherichia coli (1,450X), (E) Bacillus cereus (1,450X), (F) Schistosoma haematobium (140X), a (G) Dirofilaria immitis (140X). (H) svaly na nohou a (I) skeletu berušky(rod Coccinella). (J) Svaly mravence (rod Solenopsis) naložené ve formaldehydu.

Cena skládacího mikroskopu (nejlevnější varianta)
SoučástkaCena v dolarechv korunách (cca)
1. Polymerová mikrooptika10 centů2 Kč
2. Papírové závěrky5 centů1 Kč
3. Polymerový filtr5 centů1 Kč
4. Tištěná čočka5 centrů1 Kč
5. Tištěná dioda (LED)15 centů3 Kč
6. Papírové úchytky5 centů1 Kč
7. Baterka do hodinek5 centů1 Kč
Celkem nejlevnější varianta50 centů10 Kč
Dražší varianta97 centů20 Kč

Přehled součástek mikroskopu. (Ceny uváděné na stránkách a v PLoS článku se nepatrně liší, levnější varianta v naší tabulce pochází z oficiálních stránek, dražší z PLoS, pozn. red.).

Baterka z hodinek slouží k rozsvícení diody (LED) a používá se v některých konfiguracích - vzorek je pak „prosvícen“ a lze tak například lépe sledovat buněčnou strukturu nebo bakterie. Pro základní provoz mikroskopu ale není baterka potřeba. Foldscope můžete taky jen vzít, přiložit k oku a začít zkoumat. (Příklad konfigurací mikroskopu v článku na PLoS One, Fig. 2).

Výzkumníci předpokládají, že mikroskopy najdou použití v nemocnicích, školách, univerzitách i v „občanské vědě a vzdělávání“. Zároveň ale vědí, že nejdůležitější mohou být ta využití, se kterými přijdou sami uživatelé. Proto nyní pracují na výrobě padesáti tisíc skládacích mikroskopů, které rozešlou do 130 zemí světa. „A pak uvidíme, co se stane,“ těší se Prakash.

Použití mikroskopu je jednoduché, stačí přiložit oko, chvíli si hrát s umístěním a výsledkem je ostrý obraz až 2000X zvětšený.

Nejde o první pokus, jak zlevnit mikroskop a přiblížit jej tak širším masám nejen v západním světě. V roce 2008 kalifornští vědci sestavili mikroskop za necelých deset dolarů (článek na Nature.com z roku 2009) na principu mikroskopických štěrbin. V roce 2011 zase vědci z Univerzity v Kalifornii, podobně jako Foldscope s využitím miniaturní čočky, vytvořili nadstavbu mobilního telefonu, která mohla plnit úlohu mikroskopu. Ten měl ale rozlišení „pouze“ 1,5 mikrometru. Foldscope je nejen výrazně levnější, ale také téměř dvakrát podrobnější.

Skládání mikroskopu zabere jen několik minut (zrychlené video):

„Na světě je více než miliarda lidí, kteří čekají na testy, zda jsou nakaženi malárií,“ říká Manu Prakash ve své TED přednášce. A čekají měsíce. Někteří se nedočkají. To vše protože současné mikroskopy nejsou v zemích třetího světa dostupné. „Když moji studenti projeli Indii a další země, zjistili, že mikroskopy, které sem někdo daroval, jsou často buď rozbité, nebo ani nikdo neví, jak je zapnout.“ Jejich skládací mikroskop proto musí odolat nejen tvrdým podmínkám, ale také musí být snadno použitelný.

Ostrost snímků je překvapující, stejně tak snadnost použití s fotoaparátem nebo v různých konfiguracích (fluorescentní látky, stereo pohled apod.). Kromě evidentního využití lékaři k diagnóze nemocí v terénu lze předpokládat, že najde své využití i při osvětě a popularizaci vědy. V západním světě to bude přinejmenším výborná hračka pro děti i dospělé. V Africe nebo Indii pak tohle origami může zachraňovat životy.

  • Aktualizace 12:26: Doplnili jsme video a citát M. Prakashe.
  • Aktualizace 12:58: Doplněna poznámka k funkci baterie a LED.
  • Aktualizace a14:22: Opravili a upřesnili jsme údaje o rozlišení.

Kingdom Come: Deliverance 2

Pokračování úspěšného českého RPG Kingdom Come: Deliverance vychází již 4. února 2025 na PC, PS5, Xbox Series X a Series S.

Nejčtenější

Není to pěkné čtení. Vědci odhalili vážné hromadění plastů v lidském mozku

Věřili jsme, že mozek je oproti jiným orgánům v lidském těle před mikroplasty do jisté míry chráněn. Ukazuje se však, že to tak není. V mozcích lidí se dnes hromadí o 50 % více mikroplastů a...

Apple představil nová sluchátka. Lákají na funkci, kterou konkurence dávno má

Čekalo se, že Apple představí sluchátka Powerbeats Pro 2 spolu s telefonem iPhone SE. Jenže smartphone nikde, a sluchátka se navzdory tomu v tichosti objevila v nabídce. Jsou určena pro sportovce a...

Řada vůdců českého gestapa zemřela bez trestu, často v blahobytu, zjistili historici

Rozstřel

Historici Jan Vajskebr a Jan Zumr z Ústavu pro studium totalitních režimů představili v Rozstřelu svou novou knihu Gestapo, v níž zmapovali působení nacistické tajné policie během Protektorátu. V...

Model Tatry T813 vznikal dva a půl roku, práce se někdy protáhly až do rána

Nedávno jsme na Technetu vyhlásili vítěze soutěžní galerie o nejlepší modelářský výtvor. Nyní vám přinášíme příběhy některých z těchto vítězných modelů.

Po 80 letech ožívají raritní válečné snímky díky digitálnímu kolorování

U příležitosti blížícího se osmdesátého výročí konce druhé světové války se objevují některé méně známé fotografie z těchto let. Prohlédněte si je v barvě. Původně černobílé snímky byly digitálně...

Souboj: Mini PC se Asusu povedlo, srovnání s „předraženým“ Applem překvapilo

Je to první „mini PC“, které se může pyšnit nálepkou „Copilot+ PC“, a je tedy přímo určené pro provoz chytrého AI asistenta od Microsoftu. Asus NUC 14 Pro AI, jak se počítač jmenuje, je malinký,...

19. února 2025

Americký ministr letěl do Evropy v karavanu. Postnul z něj i video na X

Když ministr obrany Spojených států Pete Hegseth zveřejnil video o kontroverzním přejmenování základny Fort Freedom na Fort Bragg, udělal to z nevšedního prostředí. Natočil ho totiž uvnitř bizarní...

19. února 2025

Nová generace AI Grok od Elona Muska má konkurovat nejlepším modelům

Elon Musk představil novou generaci svého chatbota Grok postaveného na velkém jazykovém modelu Muskovy firmy xAI. Podle jeho slov je to „nejchytřejší AI na světě“, ať už si pod tím představíte, co...

18. února 2025  16:40

Jestli lžete o svém věku na internetu, nejen Google to chce odhalit

To, jak se chováte na internetu, o vás vypovídá mnohé. Podle takto zjištěných vzorců chování uživatelů mohou marketingové firmy vytvářet profily a lépe cílit reklamu. Google chce za pomoci strojového...

18. února 2025

Volný nos bez rýmy: Jak hodnotíte spreje STÉRIMAR™ Baby
Volný nos bez rýmy: Jak hodnotíte spreje STÉRIMAR™ Baby

Našich 40 testerů a testerek vyzkoušelo se svými dětmi šetrné nosní spreje od STÉRIMAR™. Jak test dopadl? Skutečně pomohl od rýmy a ucpaného nosu?...

To nechci, proč mi to Google nainstaloval do mobilu? Uživatelé se bouří

V posledních týdnech začal Google instalovat do telefonů s Androidem novou systémovou aplikaci, která má uživatele...

Shodila jsem 23 kilo. Táta říkal, že se na to nedá koukat, přiznala Cibulková

Bývalá slovenská profesionální tenistka Dominika Cibulková (35) po narození dětí výrazně přibrala. V rozhovoru pro...

Kanye West a Bianca Censori se rozešli, raper zveřejnil podivný vzkaz

Raper Kanye West (47) a jeho žena Bianca Censori (30) se podle zdrojů blízkých páru rozešli a směřují k rozvodu....

Muže děsí můj svalnatý zadek, popisuje žena problémy při hledání partnera

Třiadvacetiletá influencerka Kerolay Chavesová z Brazílie, kterou na Instagramu sledují miliony lidí, shání životního...

Mám to rád zepředu i zezadu, řekl oběti. Vraha odhalil přeskakující hlas

Premium Lesní dělník si to červencové ráno roku 2002 krátil cestu do práce remízkem. Když se opět ocitl na úzké cestě lemované...