Investigadores da Universidade de Strathclyde desenvolveram o primeiro microscópio totalmente produzido em impressão 3D no mundo, em menos de três horas e por menos de 58 euros – uma fração do custo dos dispositivos tradicionais.
Os cientistas recorreram a um design disponível no site OpenFlexure e produziram a estrutura do microscópio e lentes de plástico transparente, desenhadas por eles, utilizando impressoras 3D de baixo custo. O dispositivo foi concluído com a adição de uma câmara adquirida no mercado e uma fonte de luz, sendo todo o sistema controlado por um processador Raspberry Pi.
Para avaliar a capacidade de imagem do sistema, os cientistas testaram amostras padrão, incluindo um esfregaço de sangue e uma secção fina de rim de rato, ambos corados. O microscópio demonstrou uma resolução subcelular, captando claramente glóbulos vermelhos individuais e estruturas detalhadas no tecido renal.
Liam Rooney, investigador associado, que desenvolveu o dispositivo em conjunto com a Professora Gail McConnell no Instituto de Farmácia e Ciências Biomédicas de Strathclyde, afirmou:
"Em menos de três horas, é possível transformar um design disponível na internet num microscópio ótico totalmente funcional. Isto abre portas para o acesso democratizado, prototipagem rápida e design personalizado de microscópios e óticas, a uma fração do preço dos microscópios tradicionais."
Segundo Rooney, esta inovação pode beneficiar cientistas e médicos em países de baixos rendimentos, além de permitir que os estudantes tenham acesso a kits acessíveis para aprender mais sobre ciência. Embora o microscópio tenha uma lente com ampliação de 2,9x – na extremidade inferior do espectro – o seu poder de resolução é o que o torna relevante para diagnósticos, competindo com microscópios tradicionais que geralmente custam entre 11.600 e 17.400 euros.
O componente essencial do microscópio são as lentes de plástico produzidas em impressão 3D, que a equipa, liderada por McConnell e Rooney, tem vindo a aperfeiçoar com colegas de várias partes do mundo ao longo de três anos.
O dispositivo baseia-se numa estrutura já utilizada para imagem diagnóstica em contextos de baixos rendimentos, mas a combinação com lentes 3D – que custam apenas 13 cêntimos cada – torna o microscópio mais acessível, barato e rápido de produzir.
Um dos avanços mais importantes foi garantir o controlo sobre a forma das lentes e eliminar "artefactos de camadas", que ocorrem quando as impressoras 3D acumulam sucessivas camadas de plástico para construir estruturas.
Os resultados foram apresentados num artigo submetido à Journal of Microscopy, atualmente em pré-publicação enquanto aguarda revisão por pares.
O projeto contou ainda com a participação de investigadores dos Departamentos de Engenharia Eletrónica e Física da Universidade de Strathclyde, bem como do Departamento de Bacteriologia da Universidade de Glasgow.
Os autores receberam financiamento do Conselho de Investigação em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC), do Conselho de Investigação Médica, do Conselho de Biotecnologia e Ciências Biológicas, da Royal Society e da Leverhulme Trust.
