3D打印的智能手机显微镜成本不足一美元

        日前，在美国能源部的太平洋西北国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL），科学家们开发出一种时尚、简单和廉价的方法，可以把手机变成一个高性能、高品质的显微镜，用来鉴别其专业领域的生物样品。

        使用球形玻璃作为显微镜的镜头并不是一个多么新鲜的想法，然而，太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究团队为球形玻璃加上3D打印的外壳使其很好地附着在手机摄像头的外面，从而以极低的成本实现很高的放大倍数，让人不禁为其简单而巧妙的构思而叫绝。这种智能手机显微镜能够把样品放大1000倍，足以看清楚细小的炭疽孢子和瘟疫细胞。

        这种可以覆盖在手机摄像头上的“显微镜头”的厚度不超过手机外壳（见上图）。它可以很方便地装在一些流行品牌手机和平板电脑上，比如iPhone 4/5、Galaxy S3和S4手机以及iPad。其制造的材料成本不超过1美元。

        低成本是发展的动力。 如此便宜的显微镜将会给研究人员带来许多便利。此外，科学家们相信，3D打印的智能手机显微镜会在发展中国家以及条件简陋的野外大显身手。         

        “我们相信它可以满足专业急救人员的需求，同时还为课堂上的教师和学生、医务工作者以及其它只需要一部便宜的显微镜的人们解决大问题。”应用物理学家Rebecca Erikson说。

        “我们采访了很多公共卫生实验室和民间支援队的一线工作人员。”生化学家 Cheryl Baird说：“他们告诉我，当一个可疑粉末样品送达实验室时，他们做的第一件事就是把它放在显微镜下面。如果有一部廉价而功能强大的显微镜，就可以在现场立即确定该种材料是否真正的威胁或只是骗局。如果在加上显微镜智能手机的照片分享功能，那么几乎任何人都可以在现场取样评估，并把照片传给实验室里的微生物学家，几分钟内就可以得到确切的结果。”

        PNNL已经将其智能手机显微镜的设计规范免费公布了出来（http://availabletechnologies.pnnl.gov/technology.asp?id=393），任何人只需要一台3D打印机就可以很容易地制作出自己的智能手机显微镜。

        PNNL的开发小组已经证明，只需使用传统上作为机场路面反射标志的廉价玻璃珠，就可以达到1000倍的放大倍率，足以看到微小的病原体。他们还做了放大350倍的版本，足以确定饮用水中的原生动物或血液样本中的寄生虫。还有100倍的版本，可以让孩子们看到像盐粒、花瓣等常见物品的更多细节。