Per la prima volta, i laboratori di tutto il mondo possono stampare in 3D i propri microscopi di precisione per analizzare campioni e rilevare malattie, grazie a un design open source creato presso l'Università di Bath.

Il microscopio OpenFlexure, descritto in Ottica biomedica Express , è un sistema completamente automatizzato, strumento da laboratorio con posizionamento motorizzato del campione e controllo della messa a fuoco. È unico tra i microscopi stampati in 3D nella sua capacità di produrre immagini di alta qualità. È stato progettato per essere facile da usare, con un'interfaccia software intuitiva e procedure di allineamento semplificate. È anche altamente personalizzabile, il che significa che può essere adattato per il laboratorio, uso scolastico e domestico.

Meglio di tutto, il design Bath è molto più conveniente di un microscopio commerciale, sia in termini di costo iniziale che di costi di manutenzione delle apparecchiature. Un microscopio commerciale destinato all'uso in laboratorio può essere venduto per decine di migliaia di sterline. Un microscopio OpenFlexure può essere costruito per un minimo di £ 15 o US $ 18 (questo coprirebbe il costo della plastica stampata, una fotocamera e un po' di hardware di fissaggio). Una versione di fascia alta costerebbe un paio di centinaia di sterline per la produzione, e includerebbe un obiettivo per microscopio e un computer Raspberry Pi incorporato.

Dottor Joel Collins, co-creatore del microscopio e ricercatore di fisica presso l'Università di Bath, disse, "Vogliamo che questi microscopi vengano utilizzati in tutto il mondo:nelle scuole, nei laboratori di ricerca, nelle cliniche e nelle case delle persone se vogliono un microscopio solo con cui giocare. Devi essere in grado di prenderlo e usarlo subito. Hai anche bisogno che sia conveniente."

Ad oggi, oltre 100 microscopi OpenFlexure sono stati stampati in Tanzania e Kenya, dimostrando la fattibilità di un complesso hardware che viene concettualizzato in una parte del mondo e prodotto altrove.

Il co-creatore Dr. Richard Bowman ha detto:"I nostri partner tanzaniani, STICLab, hanno modificato il design per adattarsi meglio al loro mercato locale, dimostrando un altro punto di forza dell'hardware open source:la capacità di personalizzare, Ottimizzare, e prendere la proprietà di un prodotto."

Covid-19 e dispositivi medici stampati in 3D

C'è stato un aumento di interesse per le stampanti 3D dall'inizio della pandemia, con molti progetti che stanno nascendo in tutto il mondo per sviluppare a basso costo, ventilatori 3-D open source, o parti di ventilatori, per affrontare la carenza globale.

Però, un pezzo di hardware medico richiede anni di controlli di sicurezza dettagliati prima che possa essere considerato affidabile per uso medico o di laboratorio:il progetto OpenFlexure Microscope, ad esempio, ci sono voluti cinque anni per completarlo. Il team di Bath ritiene altamente improbabile che un nuovo ventilatore venga progettato e approvato nel corso di questa pandemia. Dicono che è molto più probabile che le modifiche ai progetti esistenti vengano scelte dalle autorità sanitarie, dove questa è un'opzione.

Dottor Bowman, che ha lavorato al progetto OpenFlexure sin dal suo inizio, prima dall'Università di Cambridge e poi dal Dipartimento di Fisica di Bath, disse, "Costruire un dispositivo medico critico per la sicurezza come un ventilatore richiede anni per un'organizzazione con centinaia di ingegneri esperti e un sistema di gestione della qualità consolidato. Realizzare un ventilatore che funzioni in poche settimane è un risultato impressionante, ma assicurando che sia conforme anche al rilassato, La versione di emergenza delle regole richiede molto più tempo rispetto alla creazione del progetto iniziale. Dimostrare a un regolatore che il design e il processo di produzione soddisfano tutti i requisiti sarà ancora più difficile".

Ha aggiunto, "Il rovescio della medaglia è che l'industria dei dispositivi medici è regolamentata in modo molto conservativo, e sarebbe una buona cosa se tutta questa nuova attenzione (nell'hardware stampato in 3D) significasse che è stato fatto un ripensamento su come possiamo mantenere elevati standard di sicurezza ma rendere più facile costruire qualcosa se non sei una mega azienda. "