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日本开发出可安装在智能手机相机上的显微镜

科普小知识2022-07-11 10:25:59
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■古兰

智能手机显微镜

随着智能手机的普及,企业、科研机构甚至极客们都在绞尽脑汁进一步扩展智能手机的功能。这不是,他们很早就瞄准了手机摄像头,稍加改进,它就能成功完成,而不会输给实验室级的数字显微镜。

据日本共同社报道,自然科学研究机构日本生理学研究所名誉教授长山昭夫最近开发了一种可以安装在智能手机相机上的显微镜“乐业县”。他希望这种显微镜能让儿童和成人对自然界的微观世界感兴趣。

“乐业县”镜子长6.5厘米,宽2厘米,厚2毫米,由铝制成。将嵌入部件内的直径为3毫米的球面透镜与智能手机的自拍透镜重叠,然后将被观察物体放在球面透镜上使用,放大30-100倍。

事实上,这款在日本开发的智能手机显微镜并不是开发者的第一次尝试。记者在极客粉丝的网站上注意到,海外极客分享的“智能手机改造高倍数码显微镜”教程吸引了很多网民。

最早的智能手机显微镜研发团队应该来自加州大学。2011年,根据他们提供的方法,人们只需要一些胶带、一条橡皮筋和一个小玻璃球就可以把智能手机变成放大350倍的显微镜,用来观察红细胞。

加州大学物理学家塞巴斯蒂安·瓦希曼·霍格说,开发这种功能不仅仅是为了好玩。他相信世界上一些偏远地区的病人将从这一创造中受益匪浅。理论上,这种简单的显微镜可以用来拍摄皮肤感染区域的照片。这些照片可以邮寄给千里之外的医生,帮助他们做出诊断。因为实验室中使用的显微镜通常要花费数千美元,并且很难从实验室中取出。

同样,美国内科和传染病研究人员开发了一种更便宜的智能手机显微镜用于临床诊断。他们用双面胶带将直径为3毫米的球面透镜与手机的后摄像头连接固定,整个改装只需8美元。

在接下来的测试中,研究人员使用显微镜观察了200份来自非洲学童的粪便样本,从而在样本中发现了不同类型的寄生虫。他们首先用透明玻璃条覆盖测试样品,用手电筒光束从下到上照射样品,然后拍摄样品照片,并查看手机屏幕上的照片来分析和评估样品。为了能够检测这种改进的显微镜的准确性,用常规显微镜再次测试相同的样品以进行数据比较。

研究人员很高兴地发现,用智能手机改装的显微镜达到了传统显微镜的70%的精度。尽管只有当准确度达到80%时,才能为临床诊断产生实际帮助,但可以想象,新技术将进一步提高这种改进的显微镜的诊断准确度。

我们所要做的就是把注意力集中在这些创造性的设计上,并不断地测试和改进它们。无论是丰富我们的生活还是拯救人们的生命,智能手机的意义将不仅仅停留在现在。

《中国科学报》(2014-04-18,第15版)