Kính hiển vi hiện đại dùng trong lĩnh vực sinh học có giá thành cao, được đặt trong các phòng thí nghiệm chuyên biệt và yêu cầu nhân viên có trình độ chuyên môn cao mới được sử dụng. Các nghiên cứu mới để giải quyết những vấn đề khoa học cấp bách, như trong cuộc chiến chống lại Covid-19, do đó chủ yếu dành cho những nhà khoa học tại các cơ sở nghiên cứu được trang bị tốt. Một nhóm nghiên cứu trẻ từ Viện Công nghệ Quang tử Leibniz (Leibniz IPHT) ở Jena, Đại học Friedrich Schiller và Bệnh viện Đại học Jena ở Đức muốn thay đổi điều này: Các nhà nghiên cứu đã phát triển một hộp công cụ quang học để chế tạo kính hiển vi với giá vài trăm euro mang lại hình ảnh có độ phân giải tương đương với kính hiển vi thương mại có giá cao hơn hàng trăm đến một nghìn lần. Hộp công cụ có tên gọi Toolbox UC2.

Hộp công cụ là một khối vuông đơn giản có thể được in 3D với chiều dài cạnh 5 cm, có thể chứa nhiều thành phần khác nhau như thấu kính, đèn LED hoặc máy ảnh. Một số hình khối như vậy được gắn trên một tấm đế có từ tính. Được sắp xếp khéo léo, các mô-đun trong hộp giúp tạo ra một công cụ quang học mạnh mẽ. Khái niệm quang học mà theo đó mặt phẳng tiêu cự của các thấu kính liền kề trùng nhau là cơ sở cho hầu hết các thiết lập quang học phức tạp như kính hiển vi hiện đại. Hộp công cụ cung cấp cho người dùng không cần đào tạo kỹ thuật phức tạp một công cụ quang học mà họ có thể sử dụng.

Hộp công cụ được xây dựng theo nguyên tắc Lego, theo đó có thể nhanh chóng lắp ráp công cụ phù hợp theo mong muốn của người dùng. Ví dụ, nếu yêu cầu bước sóng màu đỏ, bạn chỉ cần cài đặt tia laser thích hợp và thay đổi bộ lọc. Nếu cần kính hiển vi đảo ngược, bạn xếp chồng các khối cho phù hợp. Các phần tử có thể được kết hợp tùy thuộc vào độ phân giải yêu cầu, độ ổn định, thời lượng hoặc phương pháp sử dụng kính hiển vi.

Các nhà nghiên cứu còn xuất bản các kế hoạch xây dựng và phần mềm trên kho lưu trữ trực tuyến có thể truy cập miễn phí GitHub, để cộng đồng mã nguồn mở trên toàn thế giới có thể truy cập, xây dựng lại, sửa đổi và mở rộng các hệ thống được trình bày. Với phản hồi từ người dùng, các nhà nghiên cứu sẽ cải thiện hệ thống từng bước và bổ sung thêm các giải pháp sáng tạo mới. 

Mục đích đằng sau điều này là để kích hoạt khoa học mở. Nhờ tài liệu hướng dẫn chi tiết kèm theo, các nhà nghiên cứu có thể tái tạo và phát triển thêm nhiều thí nghiệm ở bất kỳ đâu trên thế giới, thậm chí ngoài các phòng thí nghiệm được trang bị tốt. Chi tiết tham khảo tại:

Benedict Diederich, René Lachmann, Swen Carlstedt, Barbora Marsikova, Haoran Wang, Xavier Uwurukundo, Alexander S. Mosig, Rainer Heintzmann. A versatile and customizable low-cost 3D-printed open standard for microscopic imaging. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-19447-9

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn