Учёные создали 3D-печатный микроскоп за 50 фунтов с субклеточным разрешением почти бесплатно

Исследователи из Университета Стратклайда в Глазго осуществили прорыв, разработав первый в мире полностью 3D-печатный микроскоп за время менее трех часов и стоимостью ниже 50 фунтов стерлингов. Это значительно удешевляет его по сравнению с традиционными аналогами.

Они воспользовались свободно доступной схемой с сайта OpenFlexure и создали корпус микроскопа, а также прозрачные пластиковые линзы, собственные по конструкции, с помощью простых и недорогих 3D-принтеров. К устройству была добавлена камера и источник освещения, а управляется оно с помощью компьютерного процессора Raspberry Pi.

Для проверки разрешающей способности нового микроскопа специалисты изучили стандартные образцы: окрашенный мазок крови и тонкий срез почки мыши. Устройство прекрасно визуализировало отдельные эритроциты и детализированную структуру тканей в образце.

Один из авторов разработки, доктор Лиам Руни, совместно с профессором Гейл Макконнелл из Института фармации и биомедицинских наук Университета Стратклайда, отметили: «За неполные три часа мы смогли превратить свободно доступный интернет-дизайн в полностью рабочий оптический микроскоп. Это делает шаг к демократизации доступа, быстрому прототипированию и индивидуализации микроскопов и оптики по доступной цене. Это методологический прорыв может помочь как исследователям, так и медицинским специалистам в странах с низким уровнем дохода, а также предоставит студентам возможность овладеть науками через доступные и экономичные технологии».

Микроскоп оборудован линзой с увеличением в 2,9x, что можно отнести к нижней границе увеличения, однако его высокая разрешающая способность позволяет тщательно исследовать объекты, что особенно важно в диагностических целях. Примечательно, что традиционные диагностические микроскопы имеют цену от 10 000 до 15 000 фунтов стерлингов.

Ключевую роль в устройстве играют пластиковые линзы, изготовленные методом 3D-печати. Их разработкой профессор Макконнелл и доктор Руни занимались совместно с коллегами по всему миру на протяжении трех лет. Хотя сам корпус прибора уже используется для диагностической визуализации в условиях с ограниченными ресурсами, именно применение 3D-печатных линз, каждая из которых обходится всего в 11 пенсов, делает микроскоп более доступным, экономичным и оперативным в изготовлении.

Значимым достижением является возможность контроля формы линзы и устранения «ступенчатых артефактов», которые появляются при послойном нанесении пластика 3D-принтерами для создания структуры.

Источник: iXBT