Foldscope

Un Foldscope es un microscopio óptico que se puede ensamblar a partir de componentes sencillos, como una hoja de papel y una lente . Fue creado por Manu Prakash y diseñado para costar menos de un dólar estadounidense. Forma parte del movimiento de la " ciencia frugal ", que busca poner a disposición herramientas económicas y fáciles de usar para fines científicos en los países en desarrollo. ^{[ 2 ]}

El principio básico de usar una pequeña lente esférica cerca del ojo se remonta a la época de Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), quien fue el primero en ver organismos unicelulares usando una lente de este tipo sostenida en un dispositivo de su propio diseño. ^{[ 2 ]}

El Foldscope fue desarrollado por un equipo liderado por Manu Prakash, profesor asistente de bioingeniería en la Facultad de Medicina de Stanford . ^{[ 3 ]} El proyecto fue financiado por varias organizaciones, incluida la Fundación Bill y Melinda Gates , que otorgó una subvención de US$100 000 para la investigación en noviembre de 2012.

La idea de crear un microscopio de bajo costo se le ocurrió a Prakash en 2011 mientras estaba en una estación de campo en Tailandia . Observó que la estación tenía un microscopio muy caro, pero que todos tenían miedo de usarlo porque era frágil y costaba más que el salario de la mayoría de la gente. Quería crear un microscopio asequible que fuera versátil y lo suficientemente resistente para trabajar en condiciones de campo. También quería crear un dispositivo que la gente sintiera como propio, razón por la cual el Foldscope viene en un kit para ensamblar. Desarrolló el primer prototipo en 2014. ^{[ 2 ]}

Un Foldscope es un microscopio óptico que se puede ensamblar a partir de una hoja de cartulina perforada , una lente de vidrio esférica, un diodo emisor de luz (LED) y un panel difusor, junto con una pila de reloj que alimenta el LED. ^{[ 4 ]} Una vez ensamblado, el Foldscope tiene aproximadamente el tamaño de un marcapáginas. El Foldscope pesa 8 gramos y viene en un kit con una lente que aumenta 140X. El kit también incluye imanes que se pueden pegar al Foldscope para sujetarlo a un teléfono inteligente, lo que permite al usuario tomar fotos del aumento. ^{[ 2 ]} El poder de aumento es suficiente para permitir la detección de organismos como Leishmania donovani y Escherichia coli , así como parásitos de la malaria. ^{[ 5 ]} Un Foldscope se puede imprimir en una hoja de papel A4 estándar y ensamblar en siete minutos. Prakash afirma que el Foldscope puede soportar condiciones extremas, incluyendo ser arrojado al agua o dejado caer desde un edificio de cinco pisos. ^{[ 6 ]}

Tras la primera generación de Foldscopes sencillos, se están desarrollando doce variantes de Foldscope para diagnóstico médico, cada una diseñada específicamente para ayudar en la identificación de un organismo causante de una enfermedad en particular. Cada Foldscope incluye una imagen del microbio específico que se debe buscar en cada variante específica de la enfermedad. Para que varias personas puedan usarlos a la vez, cada microscopio puede proyectar imágenes con un proyector incorporado. ^{[ 6 ]} El Foldscope está diseñado para que el usuario final lo ensamble, por lo que está codificado por colores para facilitar el montaje. ^{[ 5 ]} Cada unidad cuesta menos de un dólar estadounidense, con estimaciones que varían entre 50 y 97 centavos. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

La Fundación Gordon y Betty Moore financió el proyecto "Diez Mil Microscopios" bajo el cual Prakash planea regalar 10 000 kits Foldscope a personas interesadas, incluyendo estudiantes para investigación. ^{[ 5 ] [ 7 ] [ 8 ]} Los proyectos finalmente se ampliaron a 50 000 kits Foldscope. Quienes recibieron los kits fueron alentados a compartir sus experiencias usando el microscopio en un sitio web, Foldscope Explore, para que el equipo de Prakash pudiera ver cómo las personas podían usar el Foldscope. Ejemplos de usos enviados por los probadores incluyen un fitopatólogo en Ruanda que lo usó para examinar hongos en cultivos de banano y niños masái en Tanzania que lo usaron para revisar heces de vaca en busca de parásitos .

El objetivo de este proyecto no es solo proporcionar microscopios a quienes de otro modo no tendrían acceso a ellos, sino también impulsar el estudio general de la biomimética . Al animar a miles de voluntarios a que presenten sus hallazgos sobre los microorganismos que observan en su entorno local, Prakash espera encontrar más organismos que puedan ofrecer pistas sobre cómo construir nuevas herramientas que aprovechen las capacidades naturales de estos organismos. ^{[ 2 ]}

En octubre de 2015, el Departamento de Biotecnología de la India anunció un programa para distribuir Foldscopes en 80 universidades y programas aprobados en todo el país. Se utilizará como herramienta didáctica para estudiantes de biología, química y física. Tras el programa piloto, el departamento espera colaborar con Prakash para desarrollar más herramientas científicas de bajo coste. ^{[ 9 ]} También se producirán y probarán kits de Foldscope en Kenia y Uganda . ^{[ 6 ]}

Aunque el Foldscope ha demostrado ser útil para diversas tareas, actualmente no está adaptado para su uso como herramienta de diagnóstico médico . Por ejemplo, al probarlo para diagnosticar la esquistosomiasis en Ghana , fue imposible evitar la contaminación con muestras de orina , ya que el Foldscope debe colocarse frente al rostro del paciente para su visualización. Jim Cybulski, exalumno de posgrado de Prakash, está investigando el uso del Foldscope para pruebas de diagnóstico y colabora en el desarrollo de un Foldscope médico que costará 10 dólares e incluirá un proyector integrado que permitirá a varias personas visualizar la imagen ampliada. ^{[ 2 ]}

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  Polen de Pithecellobium dulce visto con el Foldscope
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  Polen de Delonix regia visto con el Foldscope
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  Polen de Samanea saman visto con el Foldscope
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  A. niger bajo el Foldscope
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  Hongos en dientes de ajo vistos con el Foldscope

• Un bioingeniero de Stanford desarrolla un microscopio de papel de 50 centavos. Archivado el 17 de febrero de 2019 en Wayback Machine en Stanford Medicine [Scope Blog].
• El inventor del microscopio de Stanford aparece en una charla TED sobre Medicina de Stanford [Blog de Scope]
• Foldscope: Microscopio de papel basado en origami , James Cybulski, James Clements, Manu Prakash, 5 de marzo de 2014, Biblioteca de la Universidad de Cornell.

• Foldscope: microscopio de papel impreso y plegado basado en origami.