Neděle 9. srpna 2020, svátek má Roman
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 9. srpna 2020 Roman

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. | 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.

Fotogalerie

„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 byly překvapeni, jak přesné je skládání mikroskopu různými lidmi....

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)...

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

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...

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.
Autor:

Přechod na DVB-T2

Od 27. 11. probíhá postupný přechod na vysílací standard DVB-T2. Kvůli koronavirové pandemii vláda rozhodla o odložení zbývajících přechodů na vysílání DVB-T2. Diváci si tak musí pořídit televizi s podporou kódování H.265 (HEVC) nebo starší televizi doplnit vhodným set-top boxem.

  • Nejčtenější

Díky, že létáte se SpaceX. Loď Crew Dragon úspěšně dopadla do moře

Američtí astronauti Robert Behnken a Douglas Hurley úspěšně absolvovali nedělní návrat z Mezinárodní vesmírné stanice...

I Jižní Korea měla své Techtle Mechtle, poradila si jinak než Česko

Jak vypadá vyšetřování velkého ohniska kolem nočního klubu v zemi, kde „chytrá karanténa“ opravdu funguje. Jižní Korea...

Svět je čím dál zelenější. Česko v současnosti míří opačným směrem

Na planetě Zemi v posledních desetiletích přibývá zeleně. Neplatí to však pro všechny státy. Česko bohužel představuje...

Dusičnan amonný zabíjel mnohokrát. Ovšem mnohem více životů zachránil

Výbuch v Bejrútu nebyl ani zdaleka jediným případem, kdy dusičnan amonný způsobil katastrofu. Některé z nich byly...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Televizory LG se mohou přehřívat, zkontrolujte, zda to není ten váš

U některých televizorů společnosti LG hrozí přetížení napájecího modulu, které může vést k jeho silnému přehřívání,...

Biolog Komárek: Jsme účastníky největšího sociologického experimentu všech dob

Premium Měsíce trvající pandemie nám převrátila životy naruby. Známý biolog, filozof a autor dvou desítek odborných knih a tří...

Brzy dospěju do bodu, kdy si účet na Facebooku zruším, říká Lucie Výborná

Premium „Je to hra. Hra, která by měla být přínosná, užitečná, inspirativní,“ říká o své práci moderátorka Českého rozhlasu...

Proč koronavirus už téměř nezabíjí. Vytratí se, nebo se vrátí ještě silnější?

Premium Koronavirus je záhadný. Nečitelný. I když ho zkoumají ti nejchytřejší lidé, pořád o něm víme málo. Chová se jinak. Je...

  • Další z rubriky

Pro rizikové pacienty chřipkové vakcíny mám, další nebudou, říká lékař

Podzimu se obávám, nevím, jak se podaří vyřešit souběh běžných onemocnění a nákazy virem SARS-CoV-2, říká v rozhovoru...

STO OBJEVŮ: Stejnosměrný! Střídavý! Válka dvou velikánů o elektřinu

Seriál Stejnosměrný! Střídavý! Stejnosměrný! Střídavý! Dva géniové se střetli ve válce proudů. Letitý spor stále není u konce....

STO OBJEVŮ: Za otce telefonu je považován Bell. Volalo se ale dříve

Seriál Přestože se snad každý z nás ve škole učil, že telefon vynalezl Alexander Graham Bell, 11. června 2002 americký Kongres...

Pojďte se dnes podívat do největšího urychlovače. Pivo si vezměte vlastní

V Praze měla v těchto dnech probíhat konference částicových fyziků ICHEP, pravidelné největší setkání vědců z oboru....

Golfová noha: Příběh Elišky, která se s ortopedickou vadou bude potýkat celý život
Golfová noha: Příběh Elišky, která se s ortopedickou vadou bude potýkat celý život

Ročně se v Česku narodí až 200 dětí s ortopedickou vadou nazývanou golfová noha. Jedná se o vrozenou vadu, kterou lékaři většinou odhalí už v...

Škoda dostane šéfa s úkolem zabránit, aby značka dotírala na VW a Audi

„Není nám k ničemu, když se Škoda vyvíjí ke třetí prémiové značce v rámci koncernu,“ prohlásil v rozhovoru publikovaném...

Zemřela manželka Jiřího Krampola, měla dlouhodobé zdravotní problémy

Ve věku 59 let zemřela Hana Krampolová, manželka herce Jiřího Krampola. Dlouhodobě se potýkala se zdravotními problémy.

Jaromír Jágr poprvé ukázal na sociálních sítích novou přítelkyni

Hokejista Jaromír Jágr (48) a modelka Dominika Branišová (26) už několik týdnů tvoří pár. Absolvovali spolu několik...

Krejčířovu vilu opět nikdo nechce. Už ani za dvacetinu pořizovací ceny

Ani další pokus o vydražení vily v Černošicích, která patřila odsouzenému Radovanu Krejčířovi, nebyl úspěšný. Do dražby...

Šéf Pirátů Ivan Bartoš je tatínkem. Miminku dali s manželkou neobvyklé jméno

Předsedovi Pirátů Ivanu Bartošovi (40) a jeho ženě Lydii (37) se v úterý večer narodil syn. Novopečený tatínek se s...