2026年3月14日，斯特拉斯克莱德大学的研究人员利用消费级3D打印机制造出了高质量的光学镜头，性能可与用于超分辨率荧光显微镜的商用光学元件相媲美。研究人员表示，每个镜头的生产成本不到1英镑（1.34美元）。
研究团队设计并制造了一个定制的六边形微透镜阵列（蜂窝状结构），并将其集成到多焦点结构照明显微镜（mSIM）系统中。随后，研究人员使用硅胶模具和紫外光固化树脂浇铸镜片，以获得光学表面光滑的镜片。此外，研究团队还开发了一种技术，用于减少逐层打印工艺引入的光学散射。
与商用阵列进行基准测试
研究人员将3D打印的微透镜阵列与两款商用微透镜阵列进行了对比测试：一款是高端产品，微透镜直径为250微米；另一款是经济型产品，微透镜尺寸为1毫米×1.4毫米。研究团队使用商用牛肺动脉内皮细胞样本对光束轮廓均匀性和横向分辨率进行了基准测试。采用激光扫描照明后，高端商用阵列提高了分辨率，而 3D 打印阵列也达到了相同的输出分辨率。
项目研究员杰伊·克里斯托弗表示：“我们研发出的光学元件能够以惊人的细节水平对生命体最小的组成单元进行成像。这种方法为定制成像系统开辟了可能性，并实现了以往要么不可能实现，要么需要昂贵的玻璃制造服务才能实现的场景。这种方法可以减少对专业供应链的依赖。”
他解释说：“我们的新方法可以让科学家和企业获得以前需要高成本专业技术才能使用的工具。利用价格实惠的3D打印机和材料，他们可以制造自己的零部件来解决他们面临的问题，进而产生独特的研究和产品开发解决方案。”领导这项研究的拉尔夫·鲍尔表示，项目范围已经发生了显著变化。鲍尔说：“随着消费级 3D打印技术每年都变得更加复杂和精确，我们的目标也从观察 3D 打印镜头是否可以用于生物成像，扩展到探索它们在最新的先进成像概念中能走多远。”
开发团队现在计划研究新的光学设计，包括多焦点 3D 配置和仿生成像系统。
来源：南极熊
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