作者雷克斯·梅里菲尔德，来自《地平线》杂志，《地平线:欧盟研究与创新杂志》 科学家们正在缩小显微镜的尺寸和成本，这将使这种设备更容易获得，并有助于更快地诊断疾病，如癌症
信用:埃德乌特曼/Flickr，根据CC0 1许可
0 科学家们正在减小医用显微镜的尺寸和成本，以便更广泛地使用它们，并把它们连接到即使在很远的地方也能诊断疾病的专家那里
在世界的偏远地区生病意味着很难找到合适的护理
即使在有医疗帮助的地方，由于缺乏专业知识和实验室设备，如显微镜，也不可能得到明确的诊断
根据Dr
安吉尔·迪格斯，西班牙巴塞罗那大学电子和生物医学工程系高级讲师
他管理着一个名为芯片镜的项目，该项目使用一些有史以来制造的最小的光源来突破传统光学的限制，这种设备可能足够紧凑，可以放在口袋里
“改进后的手机有可能拥有纳米世界的图像，”博士说
迭盖兹说
阴影图像 芯片镜的原型使用一系列微型发光二极管(发光二极管)照亮组织样本，以创建样本的阴影图像，发光二极管是迄今为止制造的最小的发光二极管之一
然后用一个足够灵敏的探测器捕捉这些图像，以探测单个光子，并进行处理以产生完整的图像
通过对这些比人类头发直径小1000倍的发光二极管进行非常精确的控制，芯片镜成像系统的空间分辨率仅低于200纳米——这是可见光的通常极限
芯片镜的显微镜通过使用一些有史以来制造的最小的发光二极管来产生样本的阴影图像
形象信用——图布伦瑞克 (通过)单独触发这些微小的发光二极管，并按顺序排列，我们可以将阴影图像叠加在一起，形成样本的图像
迭盖兹说
考虑到将组织样本或细菌放置在如此小的检测器上的实用性，芯片镜正在开发一种小型分析工具，用于将样本放置在发光二极管和传感器之间
正在开发的机制使用微量液体和高精度泵，通过塑料载玻片上的通道操纵样本，并进入视野，视野约为10微米，刚好小于平均人体细胞的大小
芯片镜的显微镜通过使用一些有史以来制造的最小的发光二极管来产生样本的阴影图像
信用:TU Braunschweig 这种显微镜还可以用来识别和研究病原体，比如病人痰中的结核杆菌
但是在移动医疗领域之外，芯片镜可以在环境监测中发挥作用，例如评估水质或检查污染空气中的颗粒物
迭盖兹说
它可以很容易地提供空中纳米粒子的图像，包括那些小于2
5微米，被认为是对人类健康最危险的
医生
迪格斯估计，正在开发的原型显微镜和控制电子设备的成本不到€1000英镑，进一步的开发和规模经济可以将这一成本降低到€10英镑左右
当芯片镜缩小光源并捕捉标本的阴影时，另一个由芬兰的格朗迪姆开发的新系统使用彩色光重复扫描来组装数字图像，然后由专家或智能诊断软件进行分析
“任何能制作幻灯片的人都可以使用这项技术
" 格伦迪姆首席执行官米卡·库伊斯玛 红色、绿色和蓝色 Grundium数字扫描显微镜对组织样本进行高分辨率扫描——分别在红光、绿光和蓝光下进行——然后可以结合起来分析不同层的样本，并最大限度地提高分辨率和细节水平。
数字图像可以显示在任何带有互联网连接和网络浏览器的设备上，用于现场分析或在线共享，以便在世界任何地方进行研究
该系统可以生成一系列数字格式的图像，这些图像与复杂的诊断应用程序兼容，这些应用程序可以识别传染病的模式或疾病的特征，例如癌症，即使是训练有素的人眼有时也可能会错过这些特征
鉴于全球病理学家的短缺和对组织分析需求的增加，智能诊断是数字医学的一个主要增长领域——全球新冠肺炎大流行对这类专业知识的需求激增就证明了这一点
格伦迪姆的方法是开发和结合硬件、光学和软件，共同工作，首席执行官米卡·库伊斯玛说，而不是让传统的模拟系统适应数字世界
格伦迪姆的显微镜产生的数字图像可以在现场分析或在线共享，以便在世界任何地方进行研究
信用:Mikko Malmivaara，Grundium有限公司 他估计，只有大约20%的潜在用户，如病理实验室和中小型诊所，可以使用数字扫描工具，降低设备的成本和尺寸可以为数字病理学打开更广阔的大门
“我们正在努力使专业诊断服务的使用民主化，”前移动通信公司诺基亚的工程师库伊斯玛说
“潜力是巨大的，”他补充道，并指出该公司预计到2023年，仅在欧洲和北美就有约10，000个中小型诊所或病理实验室，全球市场约为50亿€
一旦样本被扫描，并且它们的图像被保存和存储，所有必要的信息都可以用于诊断，而不需要保存原始样本或将原始样本运输到远处的实验室
格伦迪姆的显微镜产生的数字图像可以在现场分析或在线共享，以便在世界任何地方进行研究
形象信贷——格伦迪姆有限公司 肯尼亚 在这种方法的试点中，自2018年以来，格伦迪姆与肯尼亚农村的一家诊所合作诊断宫颈癌
诊所工作人员使用显微镜扫描组织样本，然后图像在网上共享，供芬兰赫尔辛基的病理学家立即检查
通过与当地卫生当局的合作，库伊斯玛相信这些结果将帮助患者获得更好的治疗
格伦迪姆的产品在€市场上售价约为15000英镑，但库伊斯玛认为，随着规模经济的发展，这一价格会下降，并预计在未来几年内，€的售价将低于10000英镑
相比之下，现有系统的成本要高出20倍
虽然这对于发展中国家的小型诊所来说可能仍然遥不可及，但格伦迪姆认为在这种情况下有与有能力的合作伙伴合作的空间——以及在技术可能有所帮助的情况下获得特殊费率的可能性
库伊斯玛说，样品制备只需几分钱，与任何光学显微镜一样，不需要医学专家，并补充说，其他潜在的应用包括用于兽医的系统
“任何能制作幻灯片的人都可以使用这项技术，”他补充道
通过将这项技术放在诊所和中小型医院的范围内，他看到了将患者与智能诊断和医疗专业知识联系起来的潜力，否则这些是无法实现的
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