Des chercheurs australiens du Centre d'excellence de l'ARC pour la biophotonique à l'échelle nanométrique (CNBP) ont développé un « clip-on » imprimable en 3D qui peut transformer n'importe quel smartphone en un microscope entièrement fonctionnel.

Rapporté dans le journal de recherche Rapports scientifiques , le microscope du smartphone est suffisamment puissant pour visualiser des spécimens aussi petits que 1/200e de millimètre, y compris les organismes microscopiques, cellules animales et végétales, cellules sanguines, noyaux cellulaires et plus encore.

La technologie à clipser est unique en ce qu'elle ne nécessite aucune alimentation externe ni source de lumière pour fonctionner, tout en offrant des performances microscopiques de haute puissance dans un boîtier portable robuste et mobile.

Et les chercheurs mettent la technologie à disposition gratuitement, partager publiquement les fichiers d'impression 3D afin que n'importe qui - des scientifiques aux scientifiques curieux - puisse transformer ses propres smartphones en microscopes.

Développeur principal et chercheur CNBP à l'Université RMIT, Docteur Antony Orth, estime que la technologie a un immense potentiel en tant qu'outil scientifique, celui qui est idéal pour une utilisation dans des zones reculées et pour le travail sur le terrain où les microscopes autonomes plus grands ne sont pas disponibles ou ne sont pas pratiques.

"Nous avons conçu un microscope simple pour téléphone portable qui tire parti de l'éclairage intégré disponible avec presque toutes les caméras de smartphone, " dit le Dr Orth.

Le clip-on a été conçu avec des tunnels d'éclairage internes qui guident la lumière du flash de l'appareil photo pour éclairer l'échantillon par derrière. Cela résout les problèmes rencontrés avec d'autres appareils de téléphonie mobile compatibles avec la microscopie, explique le Dr Orth.

"Presque tous les autres microscopes basés sur téléphone utilisent des sources lumineuses à alimentation externe alors qu'il y a un flash parfaitement bon sur le téléphone lui-même, " explique-t-il. " Les LED externes et les sources d'alimentation peuvent rendre ces autres systèmes étonnamment complexes, encombrant et difficile à assembler."

"La beauté de notre conception est que le microscope est utilisable après une simple étape d'assemblage et ne nécessite aucune optique d'éclairage supplémentaire, réduisant considérablement le coût et la complexité de l'assemblage. Le clip-on peut également être imprimé en 3D, ce qui rend l'appareil accessible à toute personne disposant de capacités d'impression 3D de base."

Un autre avantage noté par le Dr Orth est que le clip-on permet d'effectuer des techniques de microscopie à fond clair et à fond noir. La microscopie à fond clair est l'endroit où un échantillon est observé sur un fond clair. Inversement, le fond noir montre l'échantillon éclairé sur un fond sombre.

"La fonctionnalité de champ sombre ajoutée nous permet d'observer des échantillons qui sont presque invisibles sous un fonctionnement classique en champ clair, tels que des cellules dans le milieu, " dit-il. " Avoir les deux capacités dans un si petit appareil est extrêmement bénéfique et augmente la gamme d'activités pour lesquelles le microscope peut être utilisé avec succès. "

Le Dr Orth pense que les applications potentielles du microscope pour smartphone sont énormes.

"Notre microscope mobile peut être utilisé comme un outil peu coûteux et portable pour tous les types de surveillance sur site ou à distance."

"La qualité d'eau, échantillons de sang, observation environnementale, la détection et le diagnostic précoces des maladies - ce sont tous des domaines où notre technologie peut être facilement utilisée à bon escient. »

Le Dr Orth voit un avantage significatif dans les pays en développement pour l'appareil.

"Les microscopes puissants peuvent être rares dans certaines régions, ", explique le Dr Orth. "On les trouve souvent uniquement dans les grands centres de population et non dans les collectivités éloignées ou plus petites. Pourtant, leur utilisation dans ces zones peut être essentielle pour déterminer la qualité de l'eau potable, jusqu'à l'analyse d'échantillons sanguins pour les parasites, ou pour le diagnostic de maladies, y compris le paludisme.

Pour s'assurer que cette technologie peut être utilisée dans le monde entier, les fichiers pour l'impression 3D du clip du microscope sont mis à disposition gratuitement. Ils sont disponibles en téléchargement sur le site Web du CNBP - http://cnbp.org.au/online-tools.

"Idéalement, un microscope pour téléphone devrait tirer parti du flash intégré présent dans presque tous les mobiles modernes, évitant le besoin d'éclairage et d'alimentation externes. Il doit également être aussi compact et facile à assembler que possible. C'est cette philosophie de conception qui nous a inspiré dans le développement de ce clip complémentaire, " dit le Dr Orth.

Le nouveau microscope téléphonique a déjà été testé par le Dr Orth et ses collègues du CNBP dans un certain nombre de domaines, visualiser avec succès des échantillons allant de la culture cellulaire, au zooplancton à la semence de bovins vivants à l'appui des tests de fertilité du bétail.