把智能手机改装成荧光显微镜复杂生物分析又如何！

　　荧光显微镜在细胞和分子生物学、医疗保健行业、环境检测和食品卫生等各领域存在广泛的用途，特别在生物医学和临床应用中，荧光成像可以高灵敏、高精度地检测和跟踪细胞、蛋白质和其他分子。然而，传统的荧光显微镜通常由庞大的组件构成，从而难以在资源有限的区域中实现及时诊断。近期，美国和中国的研究人员使用有色溶剂染色的液体聚合物制备得到微型双滴透镜，能将智能手机转换成了荧光显微镜。得到的手持式智能电子荧光显微镜（HSFM）可以快速、低成本的进行复杂生物医学分析，如观察和计数细胞、监测荧光标记的基因表达以及区分正常组织和肿瘤，实现更好的个性化医疗管理。

适用于不同手机型号的彩色复合透镜

　　那么究竟通过什么方法可以把手机转化成荧光显微镜呢？如图1所示，研究人员开发了两种模型：（1）对于凸出的手机镜头，直接原位固化制备；（2）对于平面的手机镜头，在平面玻璃基底上固化。整个复合镜头由着色的聚二甲基硅氧烷（PDMS）预聚液和甲基苯基聚合物（乙烯基封端的二甲基二苯基硅氧烷）这两种具有高折射率的液滴构成，通过液滴逐步的滴加和固化得到微型镜头。他们主要研究了聚合物液滴在制备过程中的扩散，计算液滴的半径和毛细管长度；在界面张力作用下，测试PDMS液滴形成球形帽的内部和外部曲率。由于液态聚合物液滴完全密封在稳定和固化的PDMS盖内，可以避免使用过程中与外部机械振动、热扰动或化学变质等的相关问题。他们将镜头作为智能手机的一部分粘贴在相机上，方便携带，并可以从相机上剥下镜头，用不同的定制镜头取代镜头进行成像。进一步开发并采用定制照明工具，科研人员可以在白光照射下进行细胞的观察和计数，使用带有绿色透镜的HSFM可以监测转染和增强的表达绿色荧光蛋白。他们期望能实现简单、低成本的HFSM设备在护理点大规模生产并用于移动和定制医疗保健应用。

图1、两种模式下，用于成像和滤光的彩色复合透镜的制备

图2、彩色复合镜头的表征

图3、通过HSFM进行细胞观察和计数

图4、通过HSFM得到人体肝脏组织的荧光照片

图5、通过HSFM得到的293T细胞中，使用增强型绿色荧光蛋白标记的人类NLRP3基因的荧光照片

图6、通过HSFM进行超氧化物产物的评估