กล้องจุลทรรศน์ชนิดดาร์กฟิลด์ขนาดพกพา

นายบูรพา โพธิวุฒิ

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

นายอนรรฆ นารอง

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

นางสาวโสฐิตา จิโสะ

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

นางสาววิภาวี ศรีหานนท์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

นายโสภณ กล่อมเกลี้ยง

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ลพบุรี

คำสำคัญ

ดาร์กฟิลด์, กล้องจุลทรรศน์ชนิดดาร์กฟิลด์ขนาดพกพา, การกระเจิงแสง, ค่าคอนทราสต์

บทคัดย่อ

กล้องจุลทรรศน์ดาร์กฟิลด์เป็นเครื่องมือที่ใช้ในงานด้านชีววิทยาการแพทย์สำหรับศึกษาโครงสร้างและพัฒนาการของตัวอ่อนซึ่งต้องอาศัยความชำนาญในการหาจุดโฟกัส กล้องจุลทรรศน์นั้นมีน้ำหนักมากทำให้เกิดความไม่สะดวกในการพกพาไปใช้งานภาคสนาม นอกจากนี้ราคาที่สูงของกล้องจุลทรรศน์ทำให้ยากต่อการเข้าถึงสำหรับผู้ใช้ที่ไม่สามารถจ่ายได้ โครงงานนี้นำเทคนิคกล้องจุลทรรศน์ สมาร์ทโฟนฟลูออเรสเซนต์มาใช้ในการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ชนิดดาร์กฟิลด์ขนาดพกพา โดยฉายแสงสีขาวจากหลอด LED ทางด้านข้างของสไลด์ตัวอย่าง หลังจากนั้นปิดด้านบนด้วยแผ่นอะคริลิกเพื่อทำให้เกิดคุณสมบัติดาร์กฟิลด์จากการกระเจิงของแสงโดยภาพของตัวอย่างที่ศึกษานั้นจะมีลักษณะเรืองแสงตัดกับพื้นหลังสีดำ ผู้ประดิษฐ์ได้ทำการย่อขนาดและออกแบบใหม่ตัวกล้องจุลทรรศน์ด้วยโปรแกรม SketchUp จากนั้นพิมพ์ออกมาในรูปแบบ 3 มิติด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติโดยใช้วัสดุเป็น เส้นใย PLA โดยกล้องจุลทรรศน์ชนิดดาร์กฟิลด์ขนาดพกพาได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับ สมาร์ทโฟนและปรับโฟกัสด้วยมอเตอร์ผ่านปุ่มควบคุมและมีปุ่มสำหรับปรับความสว่างเพื่อเพิ่ม ความชัดของภาพตัวอย่างมากยิ่งขึ้น การใช้งานกล้องจุลทรรศน์ชนิดดาร์กฟิลด์ขนาดพกพาต้องใช้ร่วมกับเลนส์พอลิเมอร์ (อีพอกซีเรซิน) ในแต่ละกำลังขยาย 25x, 50x และ 100x วางบนกล้องหน้าของสมาร์ทโฟน จากนั้นวางสมาร์ทโฟนไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์เพื่อถ่ายภาพตัวอย่าง เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการปรับโฟกัสด้วยมือกับการปรับด้วยมอเตอร์ใช้การประมวลผลภาพด้วยไลบรารี่ OpenCV เพื่อหาค่าคอนทราสต์ซึ่งบ่งบอกระยะจุดโฟกัส จากผลการเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่าวิธีที่ใช้มอเตอร์มีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีดั้งเดิม โครงการนี้ช่วยแก้ปัญหาความยากลำบากในการหาจุดโฟกัสและเพิ่มโอกาสมากในการเข้าถึงกล้องจุลทรรศน์ดาร์กฟิลด์แบบพกพาด้วยต้นทุนที่ต่ำลง

reference

[1] Darkfield i. (2023). Darkfield Illumination. สืบค้นจาก https://www.olympus-lifescience.com/en/ microscope-resource/primer/techniques/darkfield/.
[2] Sung, Y., Campa, F. and Shih, W.C. (2017). Open-source do-it-yourself multi-color Fluorescent smartphone microscope. Biomedical Optics Express, 8(11), 5075-5086.
[3] Narong, A., Phothiwut, B., Srihanon, W. and Klomkliang, S. (2023). Autofocus web application for portable darkfield microscope. In Proceedings of the 7th TICC International Conference 2023, pp.1-9. Lobburi, Thailand.

ดาวน์โหลด PDF