美国科学家的一项概念验证研究,展示了一个可以将智能手机或平板电脑转化成荧光显微镜的装置,成本不到50美元。这个被命名为“荧光镜”的装置能在低放大率下对细胞、组织和生物进行成像,可用于学校、科普场所和一些科研实验室。相关研究近日发表于《科学报告》。
使用Glowscope框架实时查看非荧光样本。研究团队供图
人们通常利用荧光显微镜研究荧光染色标记或表达荧光蛋白(例如绿色荧光蛋白标记)的样本。但这种显微镜价格至少几千美元,其应用仅限于经费充足的科研实验室。
“荧光镜”由明尼苏达州威诺纳州立大学的Jacob Hines和同事研发,由有机玻璃和胶合板框架、夹式摄像机镜头、一个LED灯以及一个光过滤器组成。其中,框架用于在样本上方放置智能手机或平板电脑,镜头夹在手机或平板摄像头上进行放大。样本被LED灯照亮,一个光过滤器放在镜头上过滤不需要的波长,使样本发出的荧光可视。
研究者用“荧光镜”对活斑马鱼胚胎(长度为2~3毫米)进行了成像,样本在脊髓、心脏或后脑等部位表达了荧光蛋白。他们发现,夹式镜头提供了大约5倍的放大效果,能够成像绿色和红色荧光组织,分辨率可达10微米,足以看到单个色素细胞。作者用“荧光镜”检测了胚胎心率,在利用免费软件强化视频清晰度后,检测了个别心室的活动。
“荧光镜”成本大约为30~50美元。作者表示,在校学生将可利用它,在表达荧光蛋白的小生物体中学习解剖学、行为学、生理学、发育和遗传学等知识。作者补充说,没有多台荧光显微镜的实验室也可以用几个“荧光镜”和智能手机同时获取视频数据。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41598-023-29182-y