WaterScope使用3D打印显微镜为发展中国家检测饮用水

      水质的好坏对人体健康至关重要，但世界人口金字塔底部的十亿人正不得不忍受肮脏的水质。幸运的是，一种低成本的3D打印解决方案WaterScope正在进行中。WaterScope使用3D打印显微镜来提供了一种快速且低成本的方法，以便在现场检查水是否充满有害细菌，是否可安全饮用。

      2015年，一群来自剑桥大学的学者开发出了这个奇妙的工具，他们有一个明确的目标：给世界底层亿万人民带来干净的水。原因是饮用水在发展中国家是一个巨大的杀手，据估计每年有220万人死于水传播的细菌病原体。除了适当的过滤方法，这些人迫切地需要水检测试剂盒。事实上，他们需要的是科学的培训、昂贵的设备和超过24小时的工作。但现实条件远远达不够。

       WaterScope试图改变这一点，于是他们将测试套件带给了当地人，人们只需花一到两个小时来测试水即可。“我们用一种独特的方法达到了这个目标。我们的团队由生物学家、物理学家、材料科学家和其他人组成，每个人都为项目贡献必要的技能和知识，”开发团队说。

      他们的方法令人印象深刻。简而言之，WaterScope能够现场检测出致命的病原体，如大肠杆菌、Listeria菌、军团菌和致病性大肠杆菌0157等，并且不需要任何的技术培训。整个过程仅需两个小时。研究人员解释说：“初始过滤发生时会将细菌浓缩在水中，随后会将它们转移到选择培养基中，孵育短暂的时间并通过显微镜的成像技术（在树莓派上发现）进行研究。并在两个小时内将结果发送到服务器以及与GPS相匹配的坐标。如果被检测的水有问题，那么被检测地区的人们会立即知道。随着对越来越多的样品进行测试，它还能够生成一个水质的热图”，研究人员解释说。

     当然，这个套件并不能使水安全饮用，因为它只是告诉当地人他们的饮用水供应实际上是多么安全。这个过程的关键在于WaterScope本身，包括几个3D打印组件，一些螺丝和一个镜头。这些部件您可以在家里3D打印，也可以通过WaterScope订购，价格仅为55欧元（约合60美元）。但3D打印不仅仅是降低成本。“显然，WaterScope比现在的测试套件小得多，它更轻、更便宜，它将允许更多的网站进行更频繁，更容易地监控。一旦完全开发，它将是最快的细菌测试试剂盒，“开发团队说。

      当然，3D打印不会使这个套件看起来很专业，但剑桥团队提醒批评者，他们不应该被它的外表所愚弄。由于WaterScope是由柔性塑料制成的，它的运动完全没有摩擦和振动，它可以实现亚微米精度和8mm的范围。“因为它可以连接到树莓派，你可以在智能手机，平板电脑或显示器看到生动的细节，而不是通过传统的显微镜，”研究人员补充说。

      虽然该项目已经成为CERN开放硬件许可证下的开源工具项目，但剑桥团队正在努力改进其图像处理技术，以提高样品分析能力。 一旦成功，他们希望将他们的WaterScope带到世界各地，以帮助成千上万的儿童，避免他们死于水传播疾病。