(Phys.org) —Din smartphone kan nu se vad det blotta ögat inte kan:Ett enda virus och materialbitar som är mindre än en tusendel av bredden på ett människohår.

Aydogan Ozcan, en professor i elektroteknik och bioteknik vid UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science, och hans team har skapat en bärbar smartphone-tillbehör som kan användas för att utföra sofistikerade fälttester för att upptäcka virus och bakterier utan behov av skrymmande och dyra mikroskop och labbutrustning. Enheten väger mindre än ett halvt pund.

"Denna mobiltelefonbaserade bildplattform kan användas för specifik och känslig detektering av sub-våglängdsobjekt, inklusive bakterier och virus och därför skulle kunna göra det möjligt att utöva nanoteknik och biomedicinska tester i fältmiljöer och även i avlägsna och resursbegränsade miljöer, ", sade Ozcan. "Dessa resultat utgör också första gången som enskilda nanopartiklar och virus har upptäckts med hjälp av en mobiltelefonbaserad, fältbärbart bildsystem."

Den nya forskningen, publicerades den 9 september i American Chemical Societys tidskrift ACS Nano , kommer i hälarna på Ozcans andra nya uppfinningar, inklusive en mobilkamera-aktiverad sensor för allergener i livsmedel och en smartphone-tillbehör som kan utföra vanliga njurtester.

Att fånga tydliga bilder av objekt så små som ett enda virus eller en nanopartikel är svårt eftersom den optiska signalstyrkan och kontrasten är mycket låg för objekt som är mindre än ljusets våglängd.

I ACS Nano-papperet, Ozcan beskriver en fluorescerande mikroskopenhet tillverkad av en 3D-skrivare som innehåller ett färgfilter, en extern lins och en laserdiod. Dioden lyser upp flytande eller fasta prover i en brant vinkel på ungefär 75 grader. Denna sneda belysning undviker detektering av spritt ljus som annars skulle störa den avsedda fluorescerande bilden.

Med den här enheten, som ansluts direkt till kameramodulen på en smartphone, Ozcans team kunde detektera enstaka humant cytomegalovirus (HCMV) partiklar. HCMV är ett vanligt virus som kan orsaka fosterskador som dövhet och hjärnskador och kan påskynda döden hos vuxna som har fått organimplantat, som är infekterade med HIV-viruset eller vars immunförsvar på annat sätt har försvagats. En enda HCMV-partikel mäter cirka 150–300 nanometer; ett människohår är ungefär 100, 000 nanometer tjock.

I ett separat experiment, Ozcans team upptäckte också nanopartiklar - speciellt markerade fluorescerande pärlor gjorda av polystyren - så små som 90–100 nanometer.

För att verifiera dessa resultat, forskare i Ozcans labb använde andra bildenheter, inklusive ett svepelektronmikroskop och ett fotonräknande konfokalmikroskop. Dessa experiment bekräftade fynden som gjorts med den nya mobiltelefonbaserade avbildningsenheten.