Científicos de Texas A&M han desarrollado una extensión de un teléfono celular ordinario que lo convierte en un instrumento capaz de detectar sustancias químicas, fármacos, moléculas biológicas y patógenos. El avance se informa en Reviews of Scientific Instruments, de AIP Publishing.
Los teléfonos móviles modernos incluyen cámaras de alta calidad capaces de detectar niveles bajos de luz y eliminar el ruido digital a través del procesamiento de software de las imágenes capturadas. Trabajos recientes han aprovechado esta sensibilidad para producir cámaras de teléfonos móviles que se pueden utilizar como microscopios portátiles y frecuencia cardíaca.detectores.
El avance actual se basa en dos tipos de espectroscopia. Un tipo, conocido como espectroscopia de fluorescencia, mide la luz fluorescente emitida por una muestra. Otro, conocido como espectroscopia Raman, es útil para detectar moléculas, como ADN y ARN, queno emiten fluorescencia ni emiten luz a intensidades muy bajas. Ambos tipos se utilizaron para desarrollar este detector de teléfono móvil.
El sistema incluye un láser de diodo económico como fuente de luz, orientado en ángulo recto con la línea que conecta la muestra y la cámara del teléfono móvil. La disposición en ángulo recto evita que la luz reflejada por la parte posterior entre en la cámara.
"Además, esta geometría de excitación en ángulo recto tiene la ventaja de ser más fácil de usar para el análisis de muestras donde se va a medir una propiedad a granel", dijo el autor Peter Rentzepis.
Los investigadores estudiaron una variedad de muestras usando su detector de teléfono celular construido, incluidos disolventes comunes como etanol, acetona, alcohol isopropílico y metanol. Registraron los espectros Raman de objetos sólidos, incluida una zanahoria y una bolita de bacterias.
Se eligieron las zanahorias para este estudio porque contienen el pigmento caroteno. La luz láser utilizada en su sistema tiene una longitud de onda que es fácilmente absorbida por este pigmento naranja y por los pigmentos de las bacterias.
Los investigadores compararon la sensibilidad de su sistema con los espectrómetros Raman industriales más sensibles disponibles. La relación de señal a ruido para el instrumento comercial era aproximadamente 10 veces mayor que la del sistema de teléfono celular.
Sin embargo, la sensibilidad del detector de teléfonos móviles podría duplicarse mediante el uso de un solo canal RGB para el análisis. El sistema tiene un rango dinámico bastante limitado, pero los investigadores señalan que este problema se puede superar fácilmente a través de varios HDR o High DynamicGama, aplicaciones que combinan imágenes de múltiples exposiciones.
Los componentes adicionales, incluido el láser, agregan un costo de solo $ 50 al precio de un teléfono celular típico, lo que hace que este sistema sea una herramienta económica pero precisa para detectar productos químicos y patógenos en el campo.
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Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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