[ad_1]

تصویر

تصویر: مکعب منبع باز چاپ سه بعدی می تواند شامل درج های خودکار ، اجزای الکتریکی و نوری باشد. ماژول های حاصل می توانند با هم ترکیب شوند و ابزارهای نوری پیچیده ای را تشکیل دهند. این اجازه می دهد تا تلفن هوشمند نمایش … را تغییر دهد بیشتر

اعتبار: UC2

میکروسکوپ های مدرن مورد استفاده برای تصویربرداری بیولوژیکی گران هستند ، در آزمایشگاه های تخصصی واقع شده اند و به پرسنل بسیار واجد شرایط نیاز دارند. بنابراین ، بررسی رویکردهای جدید خلاقانه برای مقابله با مشکلات فوری علمی – به عنوان مثال در مبارزه با بیماری های عفونی مانند Covid-19 – در درجه اول فقط برای دانشمندان در موسسات تحقیقاتی مجهز در کشورهای ثروتمند اختصاص دارد. یک تیم تحقیقاتی جوان از م Instituteسسه فناوری فوتونیک لایب نیتس (Leibniz IPHT) در جنا ، دانشگاه فردریش شیلر و بیمارستان دانشگاه جنا می خواهند این مورد را تغییر دهند: محققان یک جعبه نوری با ابزارهای ساخت میکروسکوپ برای چند صد یورو تهیه کرده اند که تصاویر را با وضوح ارائه می دهد ، قابل مقایسه با میکروسکوپ های تجاری ، که هزینه آنها صد تا هزار برابر بیشتر است. با نقاشی های منبع باز ، اجزای سازنده از چاپگر سه بعدی و دوربین تلفن هوشمند ، سیستم مدولار UC2 (شما مشاهده می کنید. بیش از حد) می تواند به طور خاص در روش تحقیق مورد نیاز ترکیب شود – از مشاهده طولانی مدت موجودات زنده در دستگاه جوجه کشی تا جعبه با ابزار برای آموزش اپتیک. تیم تحقیقاتی توسعه خود را در 25 نوامبر سال 2020 در مجله مشهور ارائه می دهد ارتباطات طبیعت (DOI: 10.1038 / s41467-020-19447-9).

ساختمان اصلی سیستم UC2 یک مکعب ساده با چاپ سه بعدی با طول لبه 5 سانتی متر است که می تواند اجزای مختلفی مانند لنزها ، LED ها یا دوربین ها را بپذیرد. چندین مکعب از این دست بر روی صفحه پایه شطرنجی مغناطیسی متصل می شوند. با هوشمندی مرتب شده ، ماژول ها به یک ابزار نوری قدرتمند منتهی می شوند. مفهوم نوری ، که طبق آن صفحه های کانونی لنزهای مجاور همزمان می شوند ، اساس پیچیده ترین تنظیمات نوری مانند میکروسکوپ های مدرن است. با استفاده از جعبه ابزار UC2 ، تیم تحقیقاتی دانشجویان دکترا در آزمایشگاه پروفسور دکتر راینر هاینزمن ، لایب نیتس IPHT و دانشگاه فردریش شیلر ینا نشان می دهد که چگونه این فرآیند مدولار ذاتی را می توان بصورت شهودی در آزمایشات عملی درک کرد. به این ترتیب ، UC2 به کاربران بدون آموزش فنی با استفاده از ابزاری نوری که می توانند از آنها استفاده کنند ، اصلاح و گسترش دهند – بسته به آنچه در مورد آن تحقیق می کنند – ارائه می دهد.

عوامل بیماری زا را کنترل کنید – و سپس میکروسکوپ آلوده را بازیافت کنید

Helge Evers ، استاد بیوشیمی در دانشگاه آزاد برلین و چاریت ، در حال بررسی عوامل بیماری زا با استفاده از جعبه ابزار UC2 است. وی گفت: “سیستم UC2 به ما اجازه می دهد تا میکروسکوپ با کیفیت بالا و با هزینه کم تولید کنیم که با استفاده از آن می توان سلول های زنده را در دستگاه جوجه کشی مشاهده کرد.” به این ترتیب ، UC2 زمینه های کاربردی برای تحقیقات زیست پزشکی را فراهم می کند که میکروسکوپ های معمولی برای آنها مناسب نیست. بندیکت دیدریچ ، دانشجوی دکترای Leibniz-IPHT که در حال توسعه جعبه ابزار نوری است ، گفت: “میکروسکوپ های تجاری که می توانند برای بررسی عوامل بیماری زا در مدت زمان طولانی استفاده شوند صدها یا هزاران برابر بیشتر از تنظیم UC2 ما هستند.” همراه با رنه لاچمن. “شما به سختی می توانید آنها را در یک آزمایشگاه کثیف قرار دهید ، از آنجا که نمی توانید آنها را حذف کنید زیرا به راحتی تمیز نمی شوند.” از طرف دیگر ، میکروسکوپ UC2 که از پلاستیک ساخته شده است ، پس از استفاده موفقیت آمیز در آزمایشگاه ایمنی زیستی ، به راحتی قابل سوزاندن و بازیافت است. برای مطالعه در بیمارستان دانشگاه جنا ، تیم UC2 تمایز سلولهای مونوسیت به ماکروفاژها را در مدت زمان یک هفته زیر نظر گرفت تا ایده ای درباره چگونگی مبارزه سیستم ایمنی ذاتی با عوامل بیماری زا در بدن بدست آورد.

ساخت به سبک لگو: از ایده به نمونه اولیه

ساخت و ساز مبتنی بر لگو – این تیم نه تنها غریزه درونی بازی را بیدار می کند ، بلکه تیم UC2 مشاهده می کند ، بلکه فرصت های جدیدی را برای محققان فراهم می کند تا ابزاری طراحی کنند که دقیقاً متناسب با سوال تحقیق آنها باشد. بندیکت دیداریچ توضیح می دهد: “با روش ما ، می توان به سرعت ابزار مناسب برای نقشه برداری از سلول های خاص را جمع آوری کرد.” “اگر به عنوان مثال ، به عنوان تحریک به طول موج قرمز نیاز است ، به سادگی لیزر مناسب را نصب کرده و فیلتر را جایگزین کنید. در صورت نیاز به میکروسکوپ معکوس ، مکعب ها را بر اساس آن مرتب کنید. با استفاده از سیستم UC2 ، عناصر می توانند بسته به وضوح ، ثبات ، مدت زمان یا روش مورد نیاز ترکیب شوند. در میکروسکوپ و مستقیماً در فرآیند “نمونه سازی سریع” آزمایش شده است.

چشم انداز: علم باز

محققان برنامه ها و نرم افزارهای ساخت و ساز را در مخزن آنلاین آزاد GitHub منتشر می کنند ، به طوری که جامعه منبع باز در سراسر جهان می تواند به سیستم های ارائه شده دسترسی ، ساخت ، اصلاح و گسترش دهد. رنه لاچمن گفت: “با بازخورد مشتری ، ما مرحله به مرحله سیستم را بهبود می بخشیم و راه حل های خلاقانه بیشتری را اضافه می کنیم.” اولین کاربران قبلاً شروع به گسترش سیستم برای خود و برای اهداف خود کرده اند. “ما منتظر هستیم ببینیم چه زمانی می توانیم اولین راه حل های مصرف کننده را معرفی کنیم.”

هدف در پشت این فعال کردن علم باز است. به لطف مستندات دقیق ، محققان می توانند آزمایش ها را در هر کجای دنیا ، حتی خارج از آزمایشگاه های مجهز ، تکرار و توسعه دهند. “تغییر پارادایم: علم برای یک پنی” همان چیزی است که بندیکت دیدریچ این چشم انداز را می نامد: اعلام یک تغییر پارادایم که در آن روند علمی تا آنجا که ممکن است باز و شفاف باشد ، به راحتی برای همه قابل دسترسی باشد ، جایی که محققان دانش خود را با یکدیگر به اشتراک می گذارند. و آن را در کار خود بگنجانند.

جعبه آزمایشی UC2 علم را به مدارس می آورد

برای جذب جوانان به ویژه در زمینه اپتیک ، تیم تحقیقاتی مجموعه ای پیچیده را برای اهداف آموزشی در مدارس و دانشگاه ها ایجاد کرده است. با استفاده از “Box” UC2 یک کیت ارائه می دهد که به کاربران امکان می دهد مفاهیم و روشهای نوری را برای میکروسکوپ بیاموزند. “اجزای سازنده را می توان برای تشکیل یک پروژکتور یا تلسکوپ ترکیب کرد. شما می توانید یک طیف سنج یا میکروفون برای یک گوشی هوشمند بسازید. ”، توضیح می دهد باربارا مارشیکووا ، که آزمایش ها و مجموعه ای از اسناد آماده برای استفاده را که تیم UC2 قبلاً در چندین سمینار در جنا و اطراف آن و همچنین در ایالات متحده ، انگلیس و نروژ آزمایش کرده است ، تهیه کرد. در جنا ، محققان جوان قبلاً از جعبه ابزار UC2 در چندین مدرسه استفاده کرده اند ، به عنوان مثال دانشجویان را در ساخت میکروسکوپ فلورسنت برای تشخیص میکروپلاستیک ها پشتیبانی کرد. “امیلیا والتر” از مدرسه مونته سوری در جنا گفت: “ما UC2 را با تلفن هوشمند خود تركیب كرده ایم. این امر به ما این امکان را می دهد كه بدون هیچ گونه دانش نوری عمده ، میكروسكوپ فلورسانس خود را با صرفه اقتصادی بسازیم و روش نسبتاً ساده ای را برای تشخیص ذرات پلاستیك در لوازم آرایشی توسعه دهیم.” با گروه خود یک رویکرد میان رشته ای ابتکاری برای یادگیری دنبال می کند.

بندیکت دیدریچ می گوید: “ما می خواهیم تکنیک های مدرن میکروسکوپی را در دسترس عموم قرار دهیم و یک جامعه میکروسکوپی باز و خلاق ایجاد کنیم. این رویکرد خودساختی دارای پتانسیل عظیمی است ، خصوصاً در دوره همه گیر تاجگذاری ، هنگام دسترسی به یادگیری مطالب در خانه بسیار محدود است.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir