3D打印狂潮：可檢測皮膚疾病的低價手機顯微鏡

近日，來自澳大利亞國立大學（ANU）的研究人員用3D打印技術成功研制了一款可以安裝到智能手機上，檢測皮膚疾病的顯微鏡，據悉，該款透鏡附件造價僅為1英鎊，卻能達到300英鎊的臨床顯微鏡效果。

ANU研究人員Steve Lee博士舉起一組附在顯微鏡蓋玻片上的液滴透鏡

自牛頓時代以來，常規的、主流的透鏡制作方法就是通過研磨和拋光把玻璃片變成特定的曲線形狀。另外一種更先進的方法，就是在成型模具中加注透明光學硅膠。但是這兩種方法都相對昂貴或者工序復雜。 

3D打印透鏡誕生記

眾所周知，透明的液體液滴可以匯聚光線，類似一個透鏡。ANU研究人員決定探索如何利用這個現象找出更有效率地制造透鏡的方法。

該項目研究人員之一Steve Lee博士說道：“我所做的就是系統地微調一個簡單的液滴在重力的作用下形成的弧度，且無需任何模具。” 這一過程需要一個烤箱、一個顯微鏡載玻片和一個普通的凝膠狀硅氧烷聚合物――聚二甲基硅氧烷（PDMS）。

人體組織樣本的顯微對比（左為PDMS透鏡，右為顯微鏡鏡頭）

首先，他們在載玻片上滴少量的PDMS，然后放入烤箱在70度的環境里使其硬化，以創造一個基座。 然后，他們在基座上再滴上一些PDMS，并把載玻片翻轉過來，重力拉動液滴向下成拋物線形狀，隨后將其再次烘烤將其固化成透鏡的形狀。并根據需要反復重復這一過程，最終將其制成高質量的透鏡。 

根據這一新方法，研究人員能夠制成僅有幾微米厚但放大倍數達到160倍的透鏡，其解析度可達4微米，比許多商業用顯微鏡的分辨率低一倍多，但制作成本要低三個數量級。

用在Nexus 4上的皮膚顯微鏡原型（由兩個20°角的LED、一顆手表電池以及一個液滴鏡頭組成 ）

而且，研究人員用3D打印技術把這個透鏡制成了一個附件，這個附件能把智能手機攝像頭變成一個dermascope（皮膚顯微鏡，一種診斷皮膚疾病的工具，如惡性黑色素瘤）。正常的dermascopes市場價格在300英鎊左右，而手機版的成本大約為1英鎊。 

低價手機顯微鏡的用途

使用3D打印機制作的手機版dermascope，將可以在農村偏遠地區或發展中國家使用，預計將在數月內上市銷售，Lee博士說。類似的工具還可以幫助農民識別田地里的害蟲。 此外，這種滴液透鏡還可以在實驗室中作為植入的鏡片，生物學家可用于研究體內的細胞在體內。它們也將是業余愛好者們理想的工具，或者作為低成本的手機顯微鏡給孩子們玩。 

這項新技術作為論文在發表在光學協會（OSA）的雜志《生物醫學光學快報（Biomedical Optics Express）》上。

原標題：3D打印把手機變成顯微鏡成本不足2美元

本文轉載自天工社，原文出自國際財經時報，內容有刪改。

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