2022-08-28 07:10

3D打印你自己的实验室级精密显微镜18美元

3D Printed Laboratory Grade Microscope

3d打印OpenFlexure显微镜。图片来源:乔尔·柯林斯博士

巴斯大学的一项开源设计让学校、家庭和实验室有机会3D打印他们自己的精密显微镜。

世界各地的实验室首次可以3D打印自己的精密显微镜来分析样本和检测疾病,这要归功于巴斯大学(University of Bath)的一项开源设计。

在《生物医学光学快报》中描述的OpenFlexure显微镜是一种完全自动化的实验室级仪器,具有电动样品定位和聚焦控制。在3d打印显微镜中,它的独特之处在于其产生高质量图像的能力。它被设计为易于使用,具有直观的软件界面和简化的校准程序。它也是高度定制的,这意味着它可以适应实验室,学校和家庭使用。

最重要的是,Bath的设计比商业显微镜便宜得多,无论是在前期成本和设备维护成本方面。一个用于实验室的商用显微镜可以卖到数万英镑。一台OpenFlexure显微镜的制造成本低至15英镑(这将包括印刷塑料、相机和一些固定硬件的成本)。一个高端版本的制作成本是几百英镑,包括一个显微镜物镜和嵌入式树莓派电脑。

显微镜的共同创造者、巴斯大学的物理研究员乔尔·柯林斯博士说:“我们希望这些显微镜在世界各地使用——在学校、研究实验室、诊所,以及人们的家里,如果他们想要一个显微镜,只是为了玩。你需要能够拿起它并立即使用它。你还需要价格实惠。”到目前为止,在坦桑尼亚和肯尼亚已经打印了超过100台OpenFlexure显微镜,展示了一个复杂的硬件的可行性,这个硬件在世界的一个地方概念化,在其他地方制造。

联合创始人理查德·鲍曼博士说:“我们的坦桑尼亚合作伙伴STICLab已经修改了设计,以更好地适应当地市场,展示了开源硬件的另一个关键优势——定制、改进和拥有产品的能力。”

新冠病毒和3d打印医疗设备

自疫情爆发以来,人们对3D打印机的兴趣激增,世界各地涌现出许多开发低成本、开源的3D呼吸机(或呼吸机部件)的项目,以解决全球短缺的问题。

然而,一件医疗设备需要经过数年的详细安全检查,才能被信任用于医疗或实验室使用——例如,OpenFlexure显微镜项目已经花了5年时间才完成。巴斯团队认为,在这场大流行期间,新呼吸机的设计和批准是非常不可能的。他们说,卫生部门更有可能选择对现有设计进行修改,这是一种选择。

鲍曼博士从OpenFlexure项目一开始就参与其中,他先是在剑桥大学(University of Cambridge)工作,后来又在巴斯大学物理系工作。他说:“对于一个拥有数百名经验丰富的工程师和完善的质量管理体系的组织来说,制造一个像呼吸机这样安全关键的医疗设备需要数年时间。”能在几周内造出一台能正常工作的通风机是一项令人印象深刻的成就,但即便是确保它符合宽松的紧急版本的规则,也要比创造最初的设计花费更多的时间。向监管机构证明设计和制造过程符合所有要求将更加困难。”

他补充说,“另一方面,医疗设备行业的监管非常保守,如果所有这些新的关注(在3D打印硬件方面)意味着我们需要重新思考,如何既能保持高安全标准,又能让生产变得更容易,这将是一件好事,如果你不是一家大型企业。”

它是如何排列在一起的

https://youtu.be/IqjsVWdwYfg

参考资料:《面向所有人的机器人显微镜:OpenFlexure显微镜》,作者:Joel T. Collins, Joe Knapper, Julian Stirling, Joram muda, Catherine Mkindi, Valeriana Mayagaya, Grace A. Mwakajinga, Paul T. Nyakyi, Valerian L. Sanga, Dave Carbery, Leah White, Sara Dale, Zhen Jieh Lim, Jeremy J. Baumberg, Pietro Cicuta, Samuel McDermott, Boyko Vodenicharski和Richard Bowman, 2020年4月8日,生物医学光学Express。DOI: 10.1364 / BOE.385729