Да поиграем на футбол и Pac-Man с живи зелени еуглени (видео)

Учени от Станфордския университет са разработили платформа за интерактивна микроскопия, която позволява да се наблюдава на живо микроорганизми и с помощта на смартфон и джойстик да се контролират в игрова среда.

Резултатите са публикувани в PLOS One.

Много дисциплини като инженеринг, програмиране и други широко използват интерактивни игри като подход към обучението. Но в микробиологията подобни функции доскоро липсваха, въпреки че микроскопът е изобретен преди стотици години.

За да направят процеса на обучение по-приятен, сътрудници на Станфордския университет са създали проста и евтина платформа за интерактивна микроскопия, наречена LudusScope. Тя се състои от отпечатани от 3D принтер държачи, на които са закрепени контейнер с микрофлуидна камера, светодиоди за подсветка и управление, леща, регулаятор на фокусирането, електронен блок с джойстик и смартфон.

Като демонстрационен микроорганизъм е избран подвижното фотосинтезиращо едноклетъчно зелена еуглена, по-точно Euglena gracilis, която широко се използва като моделен организъм. Тя може да възприема светлина и да се движи в нейната посока. Зелените еуглени се поставят в квадратен микрофлуиден контейнер, който освен базава подсветка има по един от всяка страна светодиод. Джойстикът контролира включването на светодиодите и по този начин насочва движението на простите едноклетъчни.

Към микрофлуидния контейнер е насочен микроскоп, обективът на който се комбинира с камерата на смартфона, закрепен в горната част на устройството. Специално приложение позволява да се наблюдава движението на зелените еуглени на екрана, за да маркират някои от тях, да се измерва скоростта им в реално време и като се управлява движението на микроорганизмите с джойстика, да се играе с тях на различни игри, например, на импровизиран футбол, на аналог на Pac-Man и други.

Както пишат разработчиците, руководейки се от инструкциите, всеки може лесно да си направи LudusScope, ако има 3D принтер, смартфон и малък набор от евтини части - с тази задача може да се справи дори 12-годишен ученик с малко помощ от учител. Създаването и използването на платформата дава в достъпна игрова форма умения в пет области: работа с материали и конструиране, оптика, електроника и микробиология. Устройството може да се подложи на различни модификации.

Монтажът и експлоатацията на LudusScope е демонстриран от осем учителя и 10 ученика и по-голямата част от тях признават, че устройството е полезно за обучение. Учените продължават да подобряват платформата.