С помощью 3D-печати ученые превратили камеру смартфона в микроскоп

Затем фотографии обрабатываются системами машинного обучения, которые улучшают разрешение и цветопередачу – качество готового изображения способно сравниться с лабораторными микроскопами. Разработка может пригодиться для постановки диагнозов в условиях ограниченных ресурсов и нехватки оборудования.

Идея ученых – позволить использовать смартфон в качестве микроскопа. Для этого сначала потребовалось физически повысить разрешение камеры – ученые напечатали на 3D-принтере необходимые устройства. Благодаря аддитивному производству изготовить каждое устройство удалось менее, чем за 100 долларов. Напечатанные на 3D-принтере микроскопы закрепляются на камере смартфона и существенно улучшают качество и разрешение съемки. Дополнительные аксессуары компенсируют физические характеристики линзы и сенсора, однако для качественного воспроизведения лабораторных снимков необходима дополнительная обработка с помощью компьютерных алгоритмов.

Команда испытала систему на образцах ткани легких, а также анализах крови и мазках. Для каждого образца ученые сделали снимок с помощью высококачественного микроскопа и сравнили его с изображением, полученным улучшенной камерой смартфона. Пары фотографий загрузили в цифровую систему с алгоритмами машинного обучения, которая определила, как быстро и точно повысить качество снимков. Успех проекта позволяет говорить о перспективах разработки для медицинской диагностики и других областей, где требуются портативные микроскопы.