Mikroskopisystemer, der anvender skræddersyede chips, kan udvide identifikation af patogener på stedet

Udvikling af omkostningseffektive, bærbare mikroskopienheder ville i høj grad udvide deres anvendelse i fjerntliggende felter og på steder med færre ressourcer, potentielt fører til lettere on-site analyse af forurenende stoffer såsom E. coli i vandkilder samt andre praktiske anvendelser.

Nuværende mikroskopisystemer, som dem der bruges til at afbilde mikroorganismer, er dyre, fordi de er optimeret til maksimal opløsning og minimal deformation af de billeder, systemerne producerer. Men nogle situationer kræver ikke en sådan optimering - f.eks. blot at opdage tilstedeværelsen af ​​patogener i vand. En potentiel tilgang til at udvikle et billigt bærbart mikroskopisystem er at bruge gennemsigtige mikrosfærer i kombination med billige objektivlinser med lav forstørrelse for at øge billedopløsning og følsomhed.

En gruppe forskere fra Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) i Schweiz offentliggjorde en undersøgelse af en sådan samling bestående af bariumtitanat-kugler, der er delvist indlejret i tynde polymermembraner. Resultatet af deres arbejde, vises i SPIE's nye Journal of Optical Microsystems , er en foreslået metode til fremstilling af mikrofluidchips ved hjælp af samlingen til forbedret påvisning af bakterier. Sådanne tilpassede chips med fluidiske og optiske komponenter, der allerede er integreret, har mange fordele, når de kombineres med bærbare low-end-billedapparater til analyser på fjerntliggende steder eller i ressourcebegrænsede områder.

"Omkostningsreduktion og portabilitet er til gavn for udbredelsen af ​​analytiske enheder, især i begrænsede ressourcesammenhænge, og integrationen af ​​overkommelige mikrooptiske elementer direkte på mikrofluidchips kan i høj grad bidrage til dette, sagde Martin Gijs, en professor ved EPFL og en forfatter til det publicerede arbejde.

Enhedens evne til at forbedre bakteriedetektion baner vejen for andre applikationer, der er venlige at bruge på fjerntliggende steder. Derudover forskerne afslørede en mulighed for at tilpasse specifikke funktionelle mikrofluidiske elementer. Sådanne integrationer kunne føre til applikationer såsom on-site antibiotikatestning.

I betragtning af faldende omkostninger til komponenter og fremstillingsmetoder, forskernes foreslåede fremstillingsprotokol kunne nemt tilpasses til en lang række mikrofluidchips med integrerede optiske elementer. Betragtet sammen med de lavere omkostninger ved low-end billedbehandlingssystemer, tilgangen kunne kraftigt øge brugen af ​​sådanne mikroskopisystemer på steder med lav ressource til analyser på stedet.