Микроскоп, который стоит менее 50 фунтов стерлингов и собирается менее чем за 3 часа с помощью обычного 3D-принтера, может кардинально изменить жизнь студентов и исследователей с ограниченным финансированием.
Микроскоп, напечатанный на 3D-принтере Доктор Лиам М. Руни/Университет Стратклайда
В начале 2025 года препринт статьи о новом микроскопе вызвал огромный ажиотаж среди исследователей. Это был первый в мире микроскоп, полностью напечатанный на 3D-принтере, созданный всего за несколько часов и за гораздо меньшую стоимость, чем обычные микроскопы.
Лиам Руни из Университета Глазго в Великобритании, работавший над проектом, говорит, что после публикации статьи о микроскопе в журнале New Scientist к нему обратились люди со всего мира: от биомедицинских исследователей до общественных групп и даже кинематографистов. «Реакция сообщества была невероятной», — говорит он. Работа также была опубликована в журнале Journal of Microscopy.
Для корпуса микроскопа его команда использовала проект OpenFlexure, ресурса для 3D-печати научных приборов, доступного каждому. Они также использовали купленную в магазине камеру и источник света, а управление всеми частями микроскопа осуществлялось с помощью компьютера Raspberry Pi.
Однако настоящим прорывом стало то, что команда напечатала линзу микроскопа на 3D-принтере из прозрачного пластика — именно это сделало их микроскоп более доступным по цене, чем более традиционные устройства. В то время как такие микроскопы могут стоить тысячи фунтов, создание нового обошлось менее чем в 50 фунтов стерлингов.
«С января мы напечатали, наверное, еще около тысячи линз различной формы», — говорит член нашей команды Гейл Макконнелл из Университета Стратклайда в Великобритании.
Она говорит, что несколько компаний, производящих коммерческую продукцию, требующую линз, обратились к команде по поводу их работы, поскольку дешевые и легкие линзы, напечатанные на 3D-принтере, совсем не распространены в крупномасштабном производстве. Она и ее коллеги протестировали микроскоп, изучив образец крови и тонкий срез почки мыши, что показало его полезность в медицинских и биологических исследованиях.
Однако, по словам команды, их целью было демократизировать доступ к микроскопам, и эти мечты сбываются. Сейчас они сотрудничают с лабораторией в Университете науки и технологий имени Кваме Нкрумы в Гане, чтобы сделать микроскопию более доступной для исследователей и студентов в Западной Африке, и получили гранты от британского Института технических навыков и стратегии, говорит Руни. Они также участвуют в программах, направленных на повышение квалификации и расширение возможностей студентов, сталкивающихся с препятствиями при получении образования.
Кроме того, исследователи включили новый микроскоп в курс оптической микроскопии Стратклайдского университета, предназначенный для исследователей с любым уровнем опыта и, по словам Руни, представляющий собой уникальную образовательную возможность в Великобритании. «Это действительно меняет наш подход к обучению», — говорит он.
И есть потенциал для дальнейшего совершенствования микроскопа, созданного с помощью 3D-печати. Исследователи работают над улучшением его разрешения без увеличения стоимости, и им уже удалось повысить контрастность до 67 процентов.
Макконнелл говорит, что, поскольку микроскоп был разработан для создания с использованием бытовой электроники и доступных 3D-принтеров, ограничения на то, насколько он сможет быть эффективен в будущем, и насколько хорошо он будет работать, на самом деле связаны с ограничениями современных технологий 3D-печати.
«По мере совершенствования этих принтеров, мы тоже будем совершенствоваться: в этом и заключается узкое место. Узкое место – не в воображении, – говорит она. – Мы постоянно получаем электронные письма от людей с просьбами напечатать что-нибудь новое».
Источник: www.newscientist.com
