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Attualità martedì 26 novembre 2019 ore 12:56

Lente per cellulare più potente di un microscopio

L'esempio di un utilizzo della lente, vedere la presenza di batteri

È stata progettata nei laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell'Università e può ingrandire fino a cento volte



PISA — È una piccola lente adesiva in materiale siliconico e, se fatta aderire alla camera di uno smartphone, può funzionare come un microscopio ingrandendo fino a 100 volte. Progettata nei laboratori del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, questa lente è il frutto di uno studio realizzato dagli scienziati pisani in collaborazione con l’Università della California S. Diego che introduce un deciso cambio di paradigma: i ricercatori hanno sfruttato le proprietà di cristalli fotonici in silicio nanostrutturato, che fungono da filtri ottici, per costruire un dispositivo in cui lente e filtro diventano una cosa sola.

“Nella nostra società c’è una crescente richiesta di strumenti analitici semplici, rapidi e affidabili, per esempio per valutare rapidamente la presenza di batteri in cibi o su ferite – afferma Giuseppe Barillaro, docente di elettronica al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione – Non sempre è possibile farlo in laboratorio con un microscopio, che ha costi elevati ed è difficile da trasportare. Il nostro sistema permette di compiere la stessa operazione ovunque, e al costo di un centesimo. Questo grazie a un cambiamento radicale nel modo di pensare e progettare dispositivi ottici”.

“Il materiale siliconico che compone la lente - prosegue Barillaro - viene deposto in forma di goccia sul filtro ottico, che ha una particolare nanostrutturazione che ricorda le “ali di una farfalla”. Il filtro, semi-poroso, si integra con il materiale siliconico deposto sopra, e la sua struttura fa in modo che questo assuma spontaneamente forma e funzione di una lente, evitando lavorazioni complesse e semplificando tutto il dispositivo, dal momento che raccolta, filtraggio della luce e ingrandimento avvengono nel medesimo sistema ottico”.

La lente così ottenuta è autoadesiva, e può trasformare molto semplicemente un comune smartphone in un microscopio a fluorescenza altamente affidabile. Le applicazioni in campo medico sono estremamente rilevanti, sia per la medicina ospedaliera che per quella praticata in paesi, come quelli del sud del mondo, dove il trasporto di apparecchiature è difficile.

"Il sistema è di particolare interesse specie in quei campi in cui la velocità di analisi, e quindi di azione, diventa cruciale, come il rilevamento della presenza di batteri nelle ferite, un tipo di analisi che con i metodi tradizionali richiede circa 24 ore, con conseguenti ritardi nel trattamento, che si traducono in tempi e costi maggiori. Con il nostro sistema, applicando allo smartphone una lente apposita, è possibile determinare la presenza di batteri direttamente sul posto”.

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