Imagerie fluorescente des nanoparticules et des virus uniques sur un smartphone

L'imagerie optique d'objets à l'échelle nanométrique, qu'elle soit basée sur la diffusion ou la fluorescence, est une tâche difficile en raison du rapport signal-sur-bruit de détection réduit et du contraste à des dimensions sub-longueur d'onde. Ici, nous rapportons une plateforme de microscopie à fluorescence portable sur le terrain installée sur un smartphone pour l'imagerie d'individuels nanoparticules ainsi que de virus à l'aide d'un accessoire opto-mécanique léger et compact relié au module de caméra existant du téléphone. Cet appareil d'imagerie fluorescente à main utilise (i) une diode laser compacte de 450 nm qui crée une excitation oblique sur le plan de l'échantillon avec un angle d'incidence d'environ 75°, (ii) un filtre d'interférence à passage long à film mince pour rejeter la lumière d'excitation diffusée, (iii) une lentille externe créant un grossissement optique de 2×, et (iv) une plateforme de translation pour l'ajustement de la mise au point. Nous avons testé les performances d'imagerie de cette plateforme de microscopie activée par smartphone en détectant des particules fluorescentes isolées de 100 nm ainsi que des cytomégalovirus humains individuels étiquetés fluorescent. La taille de chaque nano-objet détecté sur la plateforme smartphone a été validée à l'aide d'images de microscopie électronique à balayage des mêmes échantillons. Cette attache de microscopie à fluorescence portable sur le terrain au téléphone, pesant seulement ~186 g, pourrait être utilisée pour l'imagerie spécifique et sensible d'objets sub-longueur d'onde y compris diverses bactéries et virus et, par conséquent, pourrait fournir une plateforme précieuse pour la pratique de la nanotechnologie dans des environnements de terrain et pour la réalisation de mesures de charge virale et d'autres tests biomédicaux même dans des environnements éloignés et à ressources limitées.