Ученые из Университета штата Иллинойс (США) продемонстрировали, как смартфон может заменить лабораторное оборудование стоимостью в десятки тысяч долларов.

Разработанная ими подставка, превращающая iPhone в биосенсор, включает в себя ряд оптических элементов — линз и фильтров, которые присутствуют и в дорогостоящих полноразмерных устройствах. Смартфон выравнивается относительно оптических компонентов, с помощью камеры получает информацию об исследуемом образце и обрабатывает её в специальном приложении.

В основе подобных биосенсоров лежит фотонный кристалл, отражающий свет в узком диапазоне длин волн и пропускающий остальную часть спектра. Когда биологический образец (отдельные белки, клетки, микроорганизмы, ДНК) попадает на такой кристалл, полоса отражения смещается в сторону более длинных волн.

В портативном устройстве, разработанном учеными, роль фотонного кристалла играет обычное предметное стекло, покрытое специальным материалом. Каждый такой слайд подготавливается с расчетом на обнаружение определенных молекул и вставляется в слот на подставке. С помощью камеры смартфона измеряется спектр пропускания слайда до и после нанесения на него биологического образца. Степень смещения темной полосы в этом спектре указывает на количество целевых молекул, присутствующих в образце.

Все манипуляции занимают лишь несколько минут, при этом приложение дает пользователю подсказки о необходимых действиях. На материалы, необходимые на изготовление одной «мобильной лаборатории», ушло около $200, при этом её результаты не уступают по точности измерениям, выполненным с помощью громоздкого лабораторного спектрофотометра стоимостью $50 000.

Подобные устройства могут использоваться для быстрого и недорогого анализа в полевых условиях с привязкой данных по GPS (например, для составления карты распространения патогенных организмов) или медицинских исследований в развивающихся странах.

По пресс-релизу News Bureau, Illinois