3D打印的出現(xiàn)似乎就伴隨了很多偉大的事件發(fā)生。例如，瑞典烏普薩拉大學(xué)的研究人員就用3D打印技術(shù)將普通顯微鏡變成了一個(gè)實(shí)時(shí)成像設(shè)備，并能夠顯示出細(xì)胞培養(yǎng)物的高分辨率視頻圖像。

活細(xì)胞成像是一個(gè)非常有價(jià)值的工具，將允許研究人員監(jiān)測(cè)和研究細(xì)胞對(duì)引入的物質(zhì)如毒素或藥物的反應(yīng)。然而，活細(xì)胞成像設(shè)備也是非常昂貴的，所以烏普薩拉大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)決定嘗試改良老式設(shè)備，以創(chuàng)建廉價(jià)的實(shí)時(shí)成像設(shè)備。除了智能手機(jī)，一些現(xiàn)成的電子產(chǎn)品和一些定制設(shè)計(jì)的3D打印零部件，都是該團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備的物品。隨后，他們還準(zhǔn)備了一些標(biāo)準(zhǔn)倒置顯微鏡，這是在任何校園或?qū)嶒?yàn)室都能夠找到的。

事實(shí)上，活細(xì)胞成像設(shè)備之所以如此昂貴，就是因?yàn)槠湫枰獓?yán)格的環(huán)境控制力以保證成像其間的細(xì)胞正常行為。“因此，需要額外的昂貴的設(shè)備來(lái)保持穩(wěn)定和最佳的溫度和pH條件，用于細(xì)胞生長(zhǎng)以及最小化暴露于光線下，以減少光毒性，并使蒸發(fā)最小化以避免摩爾滲透壓濃度的變化。”團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)。

該團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備了最小成本的模塊化系統(tǒng)，包括成像模塊、加熱單元、孵化期和控制單元。成像模塊被設(shè)計(jì)為使用智能手機(jī)照相機(jī)以固定的間隔捕獲高質(zhì)量圖像，同時(shí)最小化細(xì)胞暴露面積；3D打印的智能手機(jī)支架是基于Thingiverse上的設(shè)計(jì)而制作成的，用于將手機(jī)連接到顯微鏡的其中一個(gè)目鏡，以及調(diào)整和固定其位置，以便在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用3D打印連接器、伺服電機(jī)和快門(mén)盤(pán)創(chuàng)建快門(mén)。

加熱單元?jiǎng)t被設(shè)計(jì)用于加熱流入培養(yǎng)箱的空氣，使得細(xì)胞保持在最佳溫度。加熱單元的核心通過(guò)將加熱元件放置在兩個(gè)商業(yè)級(jí)正方形鋁型材之間，并使用兩個(gè)50mm的M4螺釘固定在一起而形成。然后將芯放置在3D打印的外殼內(nèi)，同時(shí)將60mm風(fēng)扇連接到殼體的背面，將溫度傳感器放置在靠近加熱元件處，以便可以仔細(xì)監(jiān)測(cè)溫度。

最后，使用Arduino 3.0 Nano AT328微控制器、藍(lán)牙通信模塊、功率晶體管和電壓調(diào)節(jié)器來(lái)構(gòu)建控制單元，以連接到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)供應(yīng)單元，為其他組件供電，而快門(mén)的伺服電機(jī)和培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度由藍(lán)牙控制。

或許這套設(shè)備沒(méi)辦法與那些昂貴的高端設(shè)備相比，但是作為成本不超過(guò)300美元的設(shè)備來(lái)說(shuō)，它的功能已經(jīng)是出類(lèi)拔萃的了。在這其中，3D打印技術(shù)發(fā)揮的作用也可謂是無(wú)處不在。相信對(duì)于許多科學(xué)研究來(lái)說(shuō)，3D打印的出現(xiàn)都帶來(lái)了諸多好處。

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