Publicação
μScope - Conceção, implementação e teste de um microscópio digital open-source operado por Robô delta e fabricado por manufatura aditiva
| Resumo: | Vive-se num mundo em que a inovação é um elemento-chave ao avanço tecnológico, e com a disponibilidade cada vez maior de recursos `a comunidade em geral que permitem inovar, todos os dias surgem novas ideias de produtos que podem revolucionar a forma de trabalho e lazer. A impressão 3D possui um papel inevitável na medida em que rapidamente é possível tornar ideias em algo físico. Aliada à variada disponibilidade de dispositivos eletrónicos de baixo custo, surgem assim produtos inovadores acessíveis e com qualidade capazes de colmatar a indisponibilidade de soluções no mercado. O μScope é um microscópio digital modular totalmente impresso em 3D que integra eletrónica de baixo custo e utiliza os princípios da ótica com foco no objetivo de visualização de estruturas e moléculas segundo a configuração de transmissão simples (campo claro) ou fluorescência. O sistema desenvolvido é independente de fontes externas (fornecimento de energia constante, visualização de imagem e controlo da amostra) e integra um robô delta como forma inovadora de manipular amostras através de um joystick e dois botões. Após a conceção de cada módulo e respetiva modelação num software de Computer Aided Design, procedeu-se ao fabrico dos módulos através de impressão 3D e respetiva montagem do sistema. Para uma primeira iteração do sistema, os resultados mostraram-se bastante satisfatórios dada a solidez e fiabilidade da sua construção. A componente mecânica relacionada com o robô delta necessita de melhorias a nível de design e codificação, no entanto os resultados produzidos foram satisfatórios no que respeita à manipulação da amostra em z e no plano xy para pequenas deslocações. Os inputs de controlo revelaram um nível de precisão suficiente para o objetivo a que se destinam. Produziram-se resultados bastante satisfatórios na análise a células de Allium Cepa, fibras de seda e grãos de pólen de Petunia Hybrida para a configuração de transmissão simples. As imagens obtidas pela camara integrada no sistema apresentam um nível de contraste e nitidez que permitem a fácil distinção dos elementos estruturais analisados. Os resultados relacionados com configuração de fluorescência mostraram-se bastante promissores na medida em que as fibras de poliéster analisadas eram claramente visíveis aquando da incidência de luz. O μScope mostrou resultados positivos na sua generalidade. |
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| Autores principais: | Rocha, Miguel Ângelo Burt Costa Ferreira da |
| Assunto: | Microscópio Impressão 3D Robô delta Campo claro Fluorescência Microscope 3D Printing Delta stage Brigth-field |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | Vive-se num mundo em que a inovação é um elemento-chave ao avanço tecnológico, e com a disponibilidade cada vez maior de recursos `a comunidade em geral que permitem inovar, todos os dias surgem novas ideias de produtos que podem revolucionar a forma de trabalho e lazer. A impressão 3D possui um papel inevitável na medida em que rapidamente é possível tornar ideias em algo físico. Aliada à variada disponibilidade de dispositivos eletrónicos de baixo custo, surgem assim produtos inovadores acessíveis e com qualidade capazes de colmatar a indisponibilidade de soluções no mercado. O μScope é um microscópio digital modular totalmente impresso em 3D que integra eletrónica de baixo custo e utiliza os princípios da ótica com foco no objetivo de visualização de estruturas e moléculas segundo a configuração de transmissão simples (campo claro) ou fluorescência. O sistema desenvolvido é independente de fontes externas (fornecimento de energia constante, visualização de imagem e controlo da amostra) e integra um robô delta como forma inovadora de manipular amostras através de um joystick e dois botões. Após a conceção de cada módulo e respetiva modelação num software de Computer Aided Design, procedeu-se ao fabrico dos módulos através de impressão 3D e respetiva montagem do sistema. Para uma primeira iteração do sistema, os resultados mostraram-se bastante satisfatórios dada a solidez e fiabilidade da sua construção. A componente mecânica relacionada com o robô delta necessita de melhorias a nível de design e codificação, no entanto os resultados produzidos foram satisfatórios no que respeita à manipulação da amostra em z e no plano xy para pequenas deslocações. Os inputs de controlo revelaram um nível de precisão suficiente para o objetivo a que se destinam. Produziram-se resultados bastante satisfatórios na análise a células de Allium Cepa, fibras de seda e grãos de pólen de Petunia Hybrida para a configuração de transmissão simples. As imagens obtidas pela camara integrada no sistema apresentam um nível de contraste e nitidez que permitem a fácil distinção dos elementos estruturais analisados. Os resultados relacionados com configuração de fluorescência mostraram-se bastante promissores na medida em que as fibras de poliéster analisadas eram claramente visíveis aquando da incidência de luz. O μScope mostrou resultados positivos na sua generalidade. |
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