Лабораторный микроскоп на 3D принтере
Группа исследователей из Университета Бата, Великобритания, разработала проект с открытым исходным кодом для 3D печати лабораторного микроскопа, который стоит всего 18 долларов.
OpenFlexure микроскоп - это полностью автоматизированное устройство с системой позиционирования и регулировкой фокуса. Этот микроскоп не только более прост в использовании, но и доступен по цене. Благодаря открытому исходному коду лаборатории по всему миру могут печатать свои собственные микроскопы, оснащая их дополнительными опциями.
Доктор Джоэл Коллинз, соавтор проекта и физик Университета Бата объясняет: “Мы хотим, чтобы эти микроскопы использовались во всем мире - в школах, исследовательских лабораториях, в клиниках и даже дома, если микроскоп нужен для собственных исследований. Вы должны иметь возможность взять его в руки и сразу же использовать. Кроме того, он должен быть доступным.”
Разработка микроскопа для 3D печати
Проект OpenFlexure направлен на повышение доступности высокоточных исследований для тех, у кого есть 3D принтер. Первоначально он был основан Ричардом Боуэменом в 2015 году, который в настоящее время является профессором кафедры физики в Бате. В настоящее время проект поддерживается сообществом BOING (Bath Open INstumentation Group). В разработке микроскопа также участвует STICLab, WaterScope и Кембриджский университет.
Чтобы гарантировать, что напечатанный на 3D принтере микроскоп может использоваться большинством людей, исследователи постарались сократить затраты как на первоначальные вложения, так и на обслуживание микроскопа. В то время, как коммерческий микроскоп продается за десятки тысяч фунтов, OpenFlexure можно создать всего за 15 фунтов (около 18 долларов), включая расходы на пластик и некоторые крепежные элементы.
Однако, снижение стоимости не было основной задаче проекта. Главное, чего постарались добиться создатели - возможность получать высококачественные изображения. Микроскоп оснащен простыми функциями выравнивания и легко настраивается. Это значит, что оборудование можно адаптировать под лабораторию, учебное заведение или домашнее использование.
В пользу доступности оборудования для широкого круга пользователей говорит тот факт, что более 100 микроскопов OpenFlexure были напечатаны на 3D принтерах в Танзании и Кении. Доктор Ричард Боуман поясняет: “Наши танзанийские партнеры STICLab изменили конструкцию, чтобы лучше соответствовать местному рынку, продемонстрировав еще одно ключевое преимущество оборудования с открытым исходным кодом.”
Разработка доступных оптических инструментов для 3D печати
Этот проект - не первый случай, когда 3D печать используется для производства недорогих оптических приборов. Общество OSA в 2019 году опубликовало исследование, в котором подробно описывается цифровой голографический микроскоп высокого разрешения DHM. В попытке создать мощный портативный и экономичный микроскоп исследователи напечатали устройство на 3D принтере. Это оборудование позволило диагностировать такие заболевания как малярия, серповидноклеточная анемия, диабет и другие.
По словам руководителя исследовательской группы Бахрама Джавиди из Университета Коннектикута, он полностью изготовлен из деталей, напечатанных на 3D принтере и часто встречающихся оптических компонентов. Простота и низкая стоимость такого прибора могут увеличить доступ к недорогим медицинским диагностическим тестам.
Ученые университета RMIT также разработали “клипсовый” фильтр, напечатанный на 3D принтере, который может превратить камеру обычного смартфона в микроскоп. Благодаря способности анализировать предметы размером 1/200 миллиметра устройство можно использовать в качестве инструмента для диагностики в удаленных медицинских клиниках и полевых исследовательских группах.