Главная Новости 3D-печать микроскопов

3D-печать микроскопов

Исследователи из Университета Стратклайда представили инновационное решение для создания микроскопов с использованием 3D-печати, которое революционизирует подходы к производству научных приборов.

Процесс печати микроскопа с линзами на 3D-принтере длится менее трех часов, а стоимость системы, включая объективы, камеру и Raspberry Pi, составляет около 60 долларов.

Этот проект не только снижает затраты на научное оборудование, но и дает исследователям возможность напечатать его имея доступ к 3D-принтеру с необходимой нитью, электричеством, подключением к интернету и другим недорогим материалам.

Процесс создания и внедрения

Для создания микроскопа использовались линзы, произведенные из прозрачного пластика. В отличие от традиционных методов, которые требуют сложных оптических материалов и дорогого оборудования, 3D-печать позволяет сделать оптику доступной и быстрой в производстве. Линзы NBK-7 с фокусным расстоянием 20 мм и диаметром 12,7 мм (для малых увеличений) и диаметром 6 мм с различными фокусными расстояниями (для больших увеличений) показали отличные результаты в яркопольной и эпифлуоресцентной микроскопии. Эти недорогие оптические элементы могут обеспечивать высокое качество изображения, сопоставимое с коммерческими аналогами, но по гораздо более низкой цене.

Процесс проектирования и производства линз требует применения передовых технологий, таких как использование стилусного профилометра для проверки качества поверхности. Это подтверждает, что даже при использовании дешевых материалов можно получить объективы, способные отображать субклеточные структуры.

Логистика и доступность через 3D-печать

Ключевым моментом данного достижения является не только сниженная стоимость, но и исключительная доступность. Ранее лаборатории и образовательные учреждения, особенно в удаленных регионах, сталкивались с проблемой логистики: доставка дорогостоящих микроскопов могла занять месяцы и требовала значительных затрат.

С внедрением 3D-печати эта проблема решается кардинально. Теперь любой исследователь, учебное заведение или даже больница, имеющая доступ к 3D-принтеру, может создать микроскоп прямо на месте, используя материалы, доступные в локальной сети.

Вместо того чтобы ждать доставки сложных компонентов, учёные могут быстро напечатать необходимые части и собрать микроскоп за несколько часов. Это значительно ускоряет процесс научных исследований, особенно в удаленных или развивающихся регионах, где доступ к высококачественным инструментам ограничен.

Применение и возможности для исследований

Микроскопы, созданные с использованием 3D-печати, обеспечивают возможности для яркопольной и эпифлуоресцентной визуализации, что позволяет исследовать такие объекты, как микроорганизмы, клетки и растительные ткани.

В исследовательских проектах уже были использованы такие объекты, как цианобактерии и пестрые листья хосты, что продемонстрировало субклеточное разрешение. Это открывает новые горизонты для микробиологии, биологии и медицины, позволяя ученым проводить точные исследования при минимальных затратах.

Публикации и будущее технологии

Исследования, связанные с 3D-печатью линз и микроскопов, нашли отражение в научных публикациях, таких как статья, которая будет опубликована в журнале “Биомедицинская оптика Экспресс” в марте 2024 года. Это подтверждает высокую научную ценность инновационных разработок и демонстрирует растущий интерес к аддитивному производству, а именно способу улучшить доступность научных приборов.

В будущем можно ожидать появления более совершенных и мощных 3D-печатных оптических систем, которые будут использоваться не только в лабораториях, но и в медицинских учреждениях, образовательных центрах и даже в условиях полевых исследований.

Заключение

Проект по созданию микроскопов с использованием 3D-печати представляет собой значительный шаг в сторону доступности и экономии в научных исследованиях. Использование таких технологий значительно снижает затраты, увеличивает доступность оборудования и позволяет проводить исследования в удаленных регионах, где традиционные методы доставки сложных приборов невозможно или слишком дорого осуществить.

Внедрение 3D-принтеров в производство научных приборов обещает стать важным шагом к развитию доступной науки, открывая новые возможности для ученых и студентов по всему миру.

Вам также может понравится