
Nanotechnológie umožnia okamžitú diagnostiku chorôb iba pomocou smartfónu
Infekčné choroby, ako je malária, zostávajú hlavnou príčinou úmrtí v mnohých regiónoch čiastočne preto, že ľudia tam nemajú prístup k lekárskym diagnostickým nástrojom, ktoré dokážu odhaliť tieto ochorenia. Vedci preto vyvinuli novú technológiu na skúmanie biologických buniek, ktorá je dostatočne malá, aby sa zmestila do objektívu smartfónu. Doteraz ju testovali iba v laboratóriu, ale v budúcnosti by táto nanotechnológia mohla umožniť detekciu chorôb v reálnych lekárskych prostrediach len pomocou mobilného zariadenia. Špecifické zmeny v bunkách, ktoré možno pozorovať pod mikroskopom, často poukazujú na choroby.
Napríklad štandardný spôsob detekcie malárie zahŕňa použitie mikroskopických snímok na identifikáciu špecifických zmien v červených krvinkách pacienta. Biologické bunky sa však vedia dobre skrývať, mnohé sú prakticky priehľadné a pre bežné mikroskopy takmer neviditeľné. Preto treba použiť triky. Jeden z nich je zavedenie nejakého druhu chemického farbiva, ktoré pridá priehľadným bunkám kontrast. Iný prístup je fázovo kontrastné zobrazovanie, ktoré využíva rozdiely v indexe lomu rôznych materiálov na rozlišovanie medzi analyzovanými štruktúrami.
Bežné metódy fázovo kontrastného zobrazovania sa však spoliehajú na množstvo objemných a drahých komponentov. Súčasné vedecké úsilie sa preto sústreďuje na využitie nanotechnológií, ktoré by umožnili nahradenie tradičných veľkých optických komponentov. Vznikajú tak zariadenia s hrúbkou nanometrov a s potenciálom na nízkonákladovú masovú výrobu, ktoré by mohli byť v budúcnosti integrované do mobilných zariadení, ako sú napríklad fotoaparáty smartfónov.
Nové riešenie na fázovo kontrastné zobrazovanie má hrúbku len niekoľko stoviek nanometrov. Nanoštruktúra je vpísaná do veľmi tenkého filmu (s hrúbkou menej ako 200 nanometrov). Princíp fungovania je jednoduchý. Na zariadenie sa umiestni priehľadný predmet, napríklad biologická bunka. Svetlo preniká cez bunku a predtým neviditeľná štruktúra bunky sa zviditeľní na druhej strane. V článku uverejnenom nedávno v časopise ACS Photonics sa zariadenie podrobne opisuje.
Keďže táto metóda umožňuje fázovo kontrastné zobrazovanie, ale nerieši zväčšenie malých objektov, v súčasnosti si stále vyžaduje objemné objektívy. V budúcnosti by zariadenie mohlo byť integrované s plochými šošovkami, ktoré vzniknú na základe ďalších pokrokov v nanotechnológiách. Dlhodobou víziou je umožniť mobilným zariadeniam pomocou tejto technológie skúmať biologické vzorky spôsobom, ktorý doteraz nebol možný.
Zdroj: theconversation.com.
Zobrazit Galériu