
近日,来自澳大利亚国立大学(ANU)的研究人员用3D打印机技术顺利研制了一款可以加装到智能手机上,检测皮肤疾病的显微镜,据报,该款透镜附件耗资仅有为1英镑,却能超过300英镑的临床显微镜效果。 自牛顿时代以来,常规的、主流的透镜制作方法就是通过研磨和打磨把玻璃片变为特定的曲线形状。
另外一种更加先进设备的方法,就是在成型模具中标示半透明光学硅胶。但是这两种方法都比较便宜或者工序简单。ANU研究人员SteveLee博士高举一组所附在显微镜盖玻片上的液滴透镜 3D打印机透镜诞生记 众所周知,半透明的液体液滴可以汇集光线,类似于一个透镜。
ANU研究人员要求探寻如何利用这个现象找到更加有效率地生产透镜的方法。 该项目研究人员之一SteveLee博士说:我所做到的就是系统地微调一个非常简单的液滴在重力的起到下构成的弧度,且需要任何模具。这一过程必须一个烤箱、一个显微镜载玻片和一个普通的凝胶状硅氧烷聚合物凝二甲基硅氧烷(PDMS)。 人体的组织样本的显微镜对比(左为PDMS透镜,右为显微镜镜头) 首先,他们在载玻片上液少量的PDMS,然后放进烤箱在70度的环境里使其硬化,以建构一个基座。
然后,他们在基座上再行液上一些PDMS,并把载玻片旋转过来,重力夹住液滴向上成抛物线形状,随后将其再度烤制将其烧结成透镜的形状。并根据必须重复反复这一过程,最后将其做成高质量的透镜。 根据这新方法,研究人员需要做成仅有几微米薄但缩放倍数超过160倍的透镜,其解析度平均4微米,比许多商业用显微镜的分辨率较低一倍多,但制作成本要较低三个数量级。 用在Nexus4上的皮肤显微镜原型(由两个20角的LED、一颗手表电池以及一个液滴镜头构成) 而且,研究人员用3D打印机技术把这个透镜做成了一个附件,这个附件能把智能手机摄像头变为一个dermascope(皮肤显微镜,一种临床皮肤疾病的工具,如恶性黑色素瘤)。
长时间的dermascopes市场价格在300英镑左右,而手机版的成本约为1英镑。 低价手机显微镜的用途 用于3D打印机制作的手机版dermascope,将可以在农村偏远地区或发展中国家用于,预计将在数月内上市销售,Lee博士说道。类似于的工具还可以协助农民辨识田地里的害虫。
此外,这种滴液透镜还可以在实验室中作为植入的镜片,生物学家可用作研究体内的细胞在体内。它们也将是业余爱好者们理想的工具,或者作为低成本的手机显微镜给孩子们玩游戏。
这项新技术作为论文在公开发表在光学协会(OSA)的杂志《生物医学光学快报(BiomedicalOpticsExpress)》上。
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