Erstes komplett 3D-gedrucktes Mikroskop der Welt
06.02.2025 - Optisches Mikroskop für kostengünstige histologische Bildgebung, das innerhalb von drei Stunden gefertigt werden kann.
Wissenschaftler der Universität Strathclyde haben das erste vollständig in 3D gedruckte Mikroskop der Welt in weniger als drei Stunden und für weniger als fünfzig Pfund hergestellt – ein Bruchteil der Kosten herkömmlicher Geräte. Auf der Grundlage eines öffentlich zugänglichen Entwurfs der Website OpenFlexure haben die Wissenschaftler den Rahmen des Mikroskops – und die von ihnen selbst entworfenen klaren Kunststofflinsen – mit preisgünstigen, leicht zugänglichen 3D-Druckern hergestellt.
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Ein komplett 3D-gedrucktes optisches Mikroskop für kostengünstige histologische Untersuchungen (Quelle: U Strathclyde / bearb.: WIN)
Das Mikroskop wurde durch eine handelsübliche Kamera und eine Lampe komplettiert, wobei das gesamte Gerät von einem Raspberry Pi-Computerprozessor gesteuert wird.
Um die Abbildungsleistung des Systems zu testen, verwendeten die Wissenschaftler Standardproben: einen gefärbten Blutausstrich und einen gefärbten, dünnen Schnitt einer Mäuseniere. Das Mikroskop zeigte subzelluläre Auflösung und bildete einzelne rote Blutkörperchen und detaillierte Strukturen in der Nierenprobe deutlich ab.
Das Mikroskop verwendet ein einzelnes Objektiv mit einer 2,9-fachen Vergrößerung, was am unteren Ende des Spektrums liegt, aber sein Auflösungsvermögen – im Wesentlichen, wie deutlich eine Probe gesehen werden kann – ist das, was für diagnostische Zwecke am wichtigsten ist. Herkömmliche diagnostische Mikroskope kosten in der Regel zwischen 10.000 und 15.000 Pfund.
Das Schlüsselelement des Endoskops sind die 3D-Kunststofflinsen, an deren Perfektionierung Prof. Gail McConnell und Dr. Liam Rooney drei Jahre lang mit Kollegen aus aller Welt gearbeitet haben.
Der Rahmen, aus dem das Gerät der Forscher gebaut wurde, wird bereits für die diagnostische Bildgebung in einkommensschwachen Gegenden verwendet, aber die einzigartige Kombination mit den 3D-gedruckten Linsen – jede kostet elf Pence in der Herstellung – macht das Mikroskop leichter zugänglich, billiger und schneller zu bauen.
Ein entscheidender Punkt war die Kontrolle über die Form der Linse und die Beseitigung von „Schritt-Artefakten“, die entstehen, wenn 3D-Drucker Schicht für Schicht Kunststoff auftragen, um die Struktur aufzubauen. (Quelle: U Strathclyde)
