Des chercheurs ont développé un microscope de laboratoire en open source et imprimable en 3D pour moins de 17 euros. Objectif : rendre la science accessible pour le grand public et auprès d'institutions disposant de peu de moyens. L’impression 3D prend une place grandissante dans le système de soins, en fournissant des équipements d’urgence rapidement et à bas coût.


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    N'importe qui pourra bientôt s'improviser chercheur en biologiechercheur en biologie, grâce au microscope développé par les ingénieurs de l'université de Bath, au Royaume-Uni. Ces derniers ont imaginé un microscope imprimé en 3D et disponible pour 17 euros à peine. Entièrement automatisé, il permet d'observer des objets d'une centaine de nanomètresnanomètres, soit la taille d'un virus comme celui de la grippegrippe. Baptisé OpenFlexure, l'appareil a été conçu pour être facile à utiliser, avec une interface logicielle intuitive et des procédures d'alignement simplifiées.
     

    Le microscope OpenFlexure est entièrement motorisé avec une mise au point automatique. © Joel Collins, YouTube

    Décrit dans la revue Biomedical Optics Express, le microscope OpenFlexure est surtout avantageux pour son coût : à peine 15 livres sterling (soit 17 euros environ), là où les microscopes scientifiques sont vendus plus d'une dizaine de milliers d'euros. Ce prix inclut le coût du plastiqueplastique imprimé, de l'objectif d'appareil photo de smartphone et des éléments de fixation. Ses créateurs ont également mis au point une version plus élaborée comprenant un vrai objectif de microscope et un ordinateur Raspberry PiPi intégré, réalisable pour « quelques centaines d'euros ».

    Images obtenues avec le microscope OpenFlexure : a) Frottis sanguin mince coloré au Giemsa, grossissement 100×. b) Paillettes de graphène, grossissement 40x. c) Gouttelettes de cristaux liquides 5CB, grossissement 40x. d) Fluorescence du rhizome non coloré du muguet (<i>convallaria majalis</i>) à deux longueurs d'onde différentes, grossissement 40x. Le microscope utilisé ici comprend un objectif Sony IMX219 (80 euros environ). © Joel Collins et al, <em>Biomedical Optics Express</em>, 2020
    Images obtenues avec le microscope OpenFlexure : a) Frottis sanguin mince coloré au Giemsa, grossissement 100×. b) Paillettes de graphène, grossissement 40x. c) Gouttelettes de cristaux liquides 5CB, grossissement 40x. d) Fluorescence du rhizome non coloré du muguet (convallaria majalis) à deux longueurs d'onde différentes, grossissement 40x. Le microscope utilisé ici comprend un objectif Sony IMX219 (80 euros environ). © Joel Collins et al, Biomedical Optics Express, 2020

    Un microscope imprimable en quelques heures pour les pays en développement

    « Nous voulons rendre ces microscopes accessibles aux écoles, laboratoires de recherche, cliniques privées et pour le grand public en général qui souhaite découvrir la science », assure Joel Collins, co-créateur du microscope et chercheur en physiquephysique à l'Université de Bath. Plus de 100 microscopes ont déjà été imprimés dont certains ont été utilisés en Tanzanie et au Kenya pour le dépistagedépistage du paludismepaludisme.

    Les médecins ont pu détecter le protozoaireprotozoaire PlasmodiumPlasmodium falciparum dans des échantillons sanguins, permettant ainsi un diagnostic rapide et une meilleure gestion des malades dans les hôpitaux. « Nos partenaires tanzaniens, STICLab, ont modifié la conception du microscope pour mieux l'adapter à leur marché local, démontrant ainsi un autre atout majeur de notre matériel open source : la capacité à personnaliser, améliorer et s'approprier un produit », se félicite Richard Bowman, un autre co-créateur.
     

    Construire un microscope en Lego : mode d’emploi. © IBM Research, YouTube

    L’impression 3D au secours de l’épidémie de Covid-19

    Depuis le début de la pandémiepandémie de Covid-19Covid-19 et le confinement, l'intérêt pour l'impression 3D connait un véritable engouement. Un respirateur artificiel imprimé en 3D a ainsi été validé en mars dernier, permettant de répondre rapidement aux situations d'urgence. Le fabricant de matériaux d'impression 3D, Copper3D, a lui mis en ligne un modèle open source de masque N95. À Paris, 60 imprimantes 3D ont été installées à l'hôpital Cochin pour produire du matériel médical. Et si jamais vous ne disposez pas d'imprimante 3D, il est toujours possible de construire son microscope... en Lego. Développé par un ingénieur d'IBMIBM qui a mis en ligne le mode d’emploi de son assemblage, il inclut un mini ordinateur Raspberry Pi et une puce Arduino. Coût de revient : 280 euros.