Smartphone microscopio. L'università di Pisa con una piccola lente trasforma iphone

Smartphone microscopio. L’università di Pisa con una piccola lente trasforma iphone

Smartphone microscopio

La novità della trasformazione smartphone microscopio arriva dai laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università di Pisa. Prodotto della ricerca condotta è una lente per cellulare più potente di un microscopio, in grado di ingrandire fino a 100 volte.

Le prime lenti conosciute, realizzate in cristallo lucido, furono fabbricate dagli Assiri nel 700 a.C, ma per vedere il primo microscopio ottico è stato necessario attendere il XII secolo. Uno strumento dotato di una lente d’ingrandimento a lente singola in grado di restituire un basso ingrandimento.

La nascita del primo microscopio segna anche l’inizio del settore dell’ottica. Galileo Galilei viene talvolta citato come l’inventore del microscopio / telescopio composto, sebbene Antonie van Leeuwenhoek (1595) sia accreditato per la sue divulgazioni che hanno portando il microscopio all’attenzione dei biologi. Da allora sono stati fatti passi da gigante fino a giungere alle innovative tecnologie delle quali usufruiamo oggi. 

Con il recente studio si è andati oltre perché si è reso un oggetto di uso quotidiano, lo smartphone, un vero e proprio strumento di analisi. Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta.

Leggi anche, della stessa categoria >> Smartphone e misurazioni fonometriche. Il giudice può emettere sentenza sui dati raccolti?

Smartphone microscopio: come funziona la piccola lente innovativa?

smartphone microscopio

Fig.1_Lente in materiale siliconico_©Università di Pisa

Per avere uno smartphone microscopio, basta una piccola lente adesiva in materiale siliconico  che se fatta aderire alla camera di uno smartphone, può funzionare come un microscopio ingrandendo fino a 100 volte.

Progettata nei laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, questa lente è il frutto dello studio intitolato “Moldless Printing of Silicone Lenses with Embedded Nanostructured Optical Filters” realizzato dagli scienziati pisani in collaborazione con i dipartimenti di Materials Science and Engineering Program e Chemistry and Biochemistry de l’Università della California S. Diego apparso su Advanced Functional Materials che introduce un deciso cambio di paradigma: i ricercatori Stefano Mariani, Valentina Robbiano, Rossella Iglio, Antonino A. La Mattina, Pantea Nadimi, Joanna Wang, Byungji Kim, Tushar Kumeria, Michael J. Sailor, Giuseppe Barillaro, hanno sfruttato le proprietà di cristalli fotonici in silicio nanostrutturato, che fungono da filtri ottici, per costruire un dispositivo in cui lente e filtro diventano una cosa sola.

Alla base dello studio ci sono motivi che vanno dalla semplificazione, alla rapidità di analisi passando per una razionalizzazione dei costi. Giuseppe Barillaro, docente di elettronica al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, coinvolto nello studio ha affermato: “Nella nostra società c’è una crescente richiesta di strumenti analitici semplici, rapidi e affidabili, per esempio per valutare rapidamente la presenza di batteri in cibi o su ferite. Non sempre è possibile farlo in laboratorio con un microscopio, che ha costi elevati ed è difficile da trasportare. Il nostro sistema permette di compiere la stessa operazione ovunque, e al costo di un centesimo. Questo grazie a un cambiamento radicale nel modo di pensare e progettare dispositivi ottici”.

Nei microscopi tradizionali infatti le lenti servono principalmente come elemento di raccolta della luce, che poi viene manipolata grazie a filtri ottici. Questo richiede una progettazione e una lavorazione piuttosto complesse, che si traducono in costi elevati dei dispositivi.

“Il materiale siliconico che compone la lente – prosegue Barillaro – viene deposto in forma di goccia sul filtro ottico, che ha una particolare nanostrutturazione che ricorda le “ali di una farfalla”. Il filtro, semi-poroso, si integra con il materiale siliconico deposto sopra, e la sua struttura fa in modo che questo assuma spontaneamente forma e funzione di una lente, evitando lavorazioni complesse e semplificando tutto il dispositivo, dal momento che raccolta, filtraggio della luce e ingrandimento avvengono nel medesimo sistema ottico”.

La lente per lo smartphone microscopio così ottenuta è autoadesiva, e può trasformare molto semplicemente un comune smartphone in un microscopio a fluorescenza altamente affidabile. Le applicazioni in campo medico sono estremamente rilevanti, sia per la medicina ospedaliera che per quella praticata in paesi, come quelli del sud del mondo, dove il trasporto di apparecchiature è difficile.

Smartphone e microscopio

Fig.2_Lente autoadesiva smartphone microscopio_©Università di Pisa

“D’ora in poi per le analisi di campioni biologici che necessitano di microscopia cellulare – conclude – sarà sufficiente una lente e un semplice apparecchio di lettura, come può essere uno smartphone, rendendole più facili e meno costose. Il sistema è di particolare interesse specie in quei campi in cui la velocità di analisi, e quindi di azione, diventa cruciale, come il rilevamento della presenza di batteri nelle ferite, un tipo di analisi che con i metodi tradizionali richiede circa 24 ore, con conseguenti ritardi nel trattamento, che si traducono in tempi e costi maggiori. Con il nostro sistema, applicando allo smartphone una lente apposita, è possibile determinare la presenza di batteri direttamente sul posto”.

Con il contributo dell’Università di Pisa.

Ti consigliamo:

Raccolta di lezioni per onde. Onde elettromagnetiche. Ottica

Raccolta di lezioni per onde. Onde elettromagnetiche. Ottica


Maurizio Zani , 2016, Maggioli Editore

Maurizio Zani è nato a Brescia il 6 febbraio 1969. Laureatosi in Ingegneria Elettronica e conseguito il Dottorato di Ricerca in Fisica presso il Politecnico di Milano, attualmente è Ricercatore presso il Dipartimento di Fisica dove svolge ricerca tramite microscopia e spettroscopia Auger a...


10,00 € 8,50 € Acquista

su www.maggiolieditore.it


© RIPRODUZIONE RISERVATA


Lascia una risposta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *