分类
加州理工大学新闻

Stay-at-Home Ingenuity Turns CD-Drives into Microscopes and Centrifuges

麦克·维契克遇到了一个问题:你不能通过邮件发送大肠杆菌。

加州理工学院的“ChE 130:生物分子工程实验室”课程中,维契是一名化学和化学工程讲师,他会将普通大肠杆菌中的质粒(环状DNA链)传递给他的学生。作为合成生物学的入门课程,学生们将配对并尝试突变遗传物质,使其表达荧光蛋白。然而,今年2月,当新型冠状病毒在中国传播时,Vicic开始考虑,如果有需要,他如何远程授课。邮寄大肠杆菌不在讨论范围内,就像他在之前的课程中要求学生从他们的手机或家中表面取样一样。" Vicic说,考虑到让学生在家里培养微生物的危险性,我必须排除任何需要微生物生长的东西。

相反,他把重点放在了乐器上。在春季课程中,维西克给参加远程课程的三个学生每人邮寄了价值不超过75美元的零件包。他们的任务是用这些部件和其他容易获得的材料建造一个显微镜和一个离心机。

为学生寻找显微镜零件;接着,维契克把他的旧笔记本电脑拆开,从光盘驱动器上取下光学镜片。他买了一些猫咪激光笔玩具,用来调整零件的用途,还找到了一些具有放大功能的珠宝垂饰。维契克寄给他的学生10种镜片,作为一个套件的一部分。

大四学生Dana he从CD光圈中选择了这个镜头,把她的智能手机变成了一个显微镜,它拍下了放大300倍的洋葱皮图像,如下图所示。她用普通的发夹和胶带把镜头固定在距离iPhone相机合适的位置。她说:“我认为这是个好主意,因为它成本低,操作简单,而且有效。”她把iPhone放在自拍杆上,以控制样本和她手机之间的距离。这是一个漂亮的项目," Vicic说。

尽管vicic的新课程是这个在线学习时代的一项受启发的创新,但灵感来自于4年前,当时他作为加州理工学院社区科学学院(CSA)的一部分主持了高中教师和学生的活动。老师们在离开学校后,充满活力地把合成生物学的研究带到课堂上,但要做到这一点,需要光谱仪、离心机和聚合酶链反应(PCR)仪器,这些仪器每台要花费几千美元,而许多高中教室只有一台显微镜供全班学生使用。

Vicic看到了机会。他意识到,许多现代学生都带着智能手机,其中包括精密的相机和电脑,许多科学教师手头的预算很少——不够买新显微镜,但足够购买DIY显微镜和离心工具所需的日常材料。通过让他的学生用廉价的部件和可用的材料来制造仪器,Vicic希望为学校展示一种经济实惠的制造这些机器的方法。

一旦维希的130名学生完成了他们的显微镜和离心机,他们就设计出可以在同样的预算限制下完成的新项目。一位热爱电子项目的学生决定建造一个光谱仪,而维琪班上的一位烹饪爱好者则在寻求一种制作琼脂的方法。琼脂是一种用于平板上的凝胶,生物学家可以在上面培养微生物。

vicic的愿景并没有结束于ChE 130。例如,他计划帮助加州理工学院的包容中心。通过帮助FSRI的导师创建额外的DIY科学项目,Diversity将其新生暑期研究所(FSRI)转变为一个家庭项目。“我很清楚,如果你能对生物项目这么做,”Vicic说,“你几乎可以对世界上的任何科学项目这么做。

上图:Dana he的DIY显微镜安装

在教学、学习和推广中心(CTLO)的帮助下,这是关于在COVID-19大流行期间加州理工学院采用的远程教学和学习的创新方法的系列文章的一部分。

" CTLO主任Cassandra Horii说:“加州理工学院的教师、教师、助教和学生在调整我们独特的教育经验以适应在线格式时,表现出了极大的灵活性。”"这一突然的转变让我们了解到其中的挑战,从技术到如何进行口头和视觉互动,再到跨时区调整时间表。最终,完善这些方法只会增加我们的选择和灵活性。"加州理工学院在2020年春季学期提供了将近400门在线课程,汇集了大约250名教师、340名助教和1400多名在线学生。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.caltech.edu/about/news/mike-vicic-che-130-diy-microscope-centrifuge