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大學生手攢樂高顯微鏡 既能拍“X光片”還可三維成像

2022年11月21日09:19 | 來源:北京日報
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原標題:大學生手攢樂高顯微鏡

用玩具搞科研,最近被3名北京大學工學院生物醫學工程專業學生實現了。他們利用成百上千塊樂高積木、4片透鏡、1個鏡頭,自制了一台樂高顯微鏡。總花費不足3000元的顯微鏡,不僅可以給微小生物拍“X光片”,還有三維成像功能。

  “《生物醫學工程設計》創新課程上,老師提出了用樂高玩具制作顯微鏡的課題。”團隊成員趙啟淵說,自己被其中的科學性和趣味性吸引了。於是,在未來技術學院教授陳良怡和郭長亮的指導下,他和另外兩名大學生組成了樂高興趣小組。

  耗材是玩具,但科研摻不得假,一切步驟按部就班,甚至到了較真兒的份上。“光路調節是個難點,因為任何一個小擾動都會造成巨大的影響。”趙啟淵解釋,光學元件是顯微鏡的核心零件,需要將各個元件的光軸調整到同一水平線上,讓光線垂直穿過每個元件中心的透鏡。“一個透鏡大約有成人手指蓋大小。4個透鏡、2條光路,必須一一匹配對應,有些地方是微米級別的調整。”

  科研過程還有創新。團隊在顯微鏡上安裝了鏡頭,可以將物體的空間信息一層層記錄、拼接起來。“相比於普通的光學顯微鏡,多了三維成像的功能。”趙啟淵自豪地說,三維顯微鏡一般隻在科研實驗室配備,一台動輒就要上萬元,自制的樂高顯微鏡雖然達不到科研實驗級別,但可以推廣給中小學和科技愛好者,向大眾普及科學知識。

  最近,這台樂高顯微鏡迎來了第一位“測試者”——平均體長在2毫米的斑馬魚幼魚通體透明,憑肉眼很難看清。當顯微鏡的光片逐層掃描斑馬魚幼魚的身體時,頭、眼睛、脊柱等輪廓結構清晰地呈現在電腦屏幕中。趙啟淵說,未來還會繼續研發新“產品”,通過光路的復制和耦合,探索更加微小的世界。(實習記者 何蕊)

(責編:章華維、高紅霞)

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