大学生用乐高拼出一台显微镜!给微小生物拍“X光片”
北京日报客户端 2022-11-21 11:55

成百上千块塑料乐高积木、四片透镜、一个镜头……最近,北京大学工学院生物医学工程专业的3个学生,自制了一台乐高显微镜,总花费不到3000元。这台学生手攒的显微镜可以清晰呈现透明物体的轮廓,实现给微小生物拍“X光片”。

“最初的想法来源于《生物医学工程设计》创新课程,老师提出了用乐高玩具制作显微镜的课题。”一位团队成员说,他立马被其中的科学性和趣味性所吸引了。于是在未来技术学院教授陈良怡和郭长亮的指导下,3个学生组成了乐高兴趣小组。

“光路调节是个难点,要求非常精密,任何一个小扰动的影响都是巨大的。”一位团队成员解释,显微镜的载物台是用乐高拼接的,而光学元件才是显微镜的核心零件,他们需要将各个元件的光轴调整到同一水平线上,让光线垂直穿过每个元件中心的透镜。“一个透镜大约一厘米见方,四个透镜、两条光路,必须一一匹配对应,最精细的地方要到微米级别的调整。”

如此“大费周章”做出的乐高显微镜,有什么特别之处?“我们在显微镜上安装了镜头,可以将物体的空间信息一层一层记录,拼接起来,相比于普通的光学显微镜,多了三维成像的功能。”团队成员自豪地说,三维显微镜一般只有在科研实验室配备,一台就要上万,他们自制的乐高显微镜虽达不到科研实验级别,但可以推广给中小学和科技爱好者,向大众普及科学知识。

最近,这台乐高显微镜迎来了第一位“测试者”——平均体长在2毫米的斑马鱼幼鱼,通体透明,凭肉眼很难看清。当显微镜的光片逐层扫描斑马鱼幼鱼的身体,头、眼睛、脊柱等轮廓结构清晰地呈现在了电脑屏幕中,也为三位学生的“玩转科研”之旅交出了满意的答卷。未来,他们还将继续前进,通过光路的复制和耦合,探索更加微小的世界。

编辑/谭卫平

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