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L'iPhone modificato può rilevare i disturbi del sangue
Un obiettivo economico che consente alla fotocamera di un telefono cellulare di distinguere le forme delle cellule in un campione di sangue potrebbe facilitare la diagnosi di condizioni come l'anemia falciforme in luoghi senza infrastrutture mediche.
Lente piccola: Un obiettivo a sfera di larghezza millimetrica è tenuto davanti all'obiettivo della fotocamera di un telefono cellulare con un pezzo di gomma.
Il sistema è stato sviluppato presso l'Università della California, Davis, ed è progettato per consentire agli operatori sul campo di fotografare campioni di sangue dei pazienti e quindi inviare le micrografie ai medici tramite la rete cellulare per l'interpretazione.
Sebbene altri abbiano accoppiato microscopi alle fotocamere dei telefoni cellulari, il gruppo Davis mirava a rendere il suo dispositivo poco costoso. Lo ha fatto utilizzando un obiettivo molto semplice che è costituito da un'unica sfera di vetro di circa un millimetro di diametro e tenuta in posizione davanti alla fotocamera con un piccolo pezzo di gomma. Quella piccola dimensione si traduce in un'elevata curvatura che fornisce un buon ingrandimento, afferma Sebastian Wachsmann-Hogiu , un fisico del Centro di biofotonica, scienza e tecnologia di Davis e leader del gruppo di ricerca. Poiché la fotocamera di un telefono cellulare utilizza anche obiettivi con una lunghezza focale ridotta e un sensore miniaturizzato con pixel molto piccoli, è otticamente compatibile con l'obiettivo a sfera piccola. Non potresti farlo con una normale fotocamera, le distanze sono troppo grandi, dice Wachsmann-Hogiu.
Lo svantaggio dell'utilizzo di un obiettivo a sfera è che l'immagine risultante è notevolmente distorta, tranne che in un'area molto piccola direttamente dietro l'obiettivo. Il team di Davis ha risolto questo problema con il software. Per acquisire un'immagine utilizzando il suo sistema, il software scatta più foto di un campione di sangue mentre la fotocamera o il campione viene spostato; il software combina quindi le immagini in un'immagine più grande e non distorta. L'attuale prototipo può risolvere caratteristiche di circa 1,5 micrometri di diametro.
Sebbene il sistema sia stato sviluppato utilizzando un iPhone 4 relativamente costoso con una fotocamera da cinque megapixel, Wachsmann-Hogiu afferma che potrebbe essere adattato a telefoni più economici con una fotocamera da uno o due megapixel, che è più probabile che si trovino nei paesi poveri. Wachsmann-Hogiu ritiene che con la produzione di massa, un accessorio basato su una plastica, piuttosto che sul vetro, potrebbe essere prodotto per circa $ 2, abbastanza economico da essere ampiamente adottato nei paesi poveri.
Confronto veloce: La riga superiore mostra le cellule del sangue riprese con un microscopio tradizionale. La riga in basso mostra gli stessi campioni ripresi con uno smartphone. La colonna di sinistra è sangue normale, la colonna centrale è di un paziente con carenza di ferro e la colonna di destra è di un paziente con anemia falciforme.
Ramesh Raskar , professore al Media Lab del MIT, concorda sul fatto che sfruttare le tecnologie onnipresenti sia la chiave per migliorare la salute nei paesi poveri. Ci sono più di quattro miliardi di telefoni là fuori, dice. Non riesco a immaginare che vengano venduti più di un milione di microscopi all'anno. Il progetto Netra di Raskar sta sviluppando allegati per telefoni cellulari che possono essere utilizzati per esami oculistici. Dice che un lavoro come quello del suo e del gruppo Davis fa parte di una bella tendenza che consente alle iniziative sanitarie globali di appoggiarsi su piattaforme scalabili come i telefoni cellulari.
Il team di Davis, che presenterà la sua ricerca alla Optical Society of America's incontro annuale mercoledì prossimo, sta pianificando una serie di test sul campo e sta discutendo con i partner di produzione per commercializzare la tecnologia. Wachsmann-Hogiu stima che il sistema potrebbe raggiungere il mercato entro due o tre anni. Il suo team sta anche lavorando a un accessorio che consente a un telefono cellulare di fungere da spettrometro, costruito allungando del nastro isolante con una stretta fessura sulle estremità di un tubo di plastica. La luce di un campione viene diffratta passando attraverso le fessure prima di cadere sulla fotocamera del telefono, creando uno spettro che potrebbe essere utilizzato per eseguire analisi di base della chimica del sangue.