创客编程用什么硬件（创客空间该怎么用）

创客编程用什么硬件（创客空间该怎么用）研究员们在林肯实验室的创客空间（Technology Office Innovation Laboratory TOIL)中，利用3D打印机或是激光切割机可以制造出各种“微缩晶片实验室”器件。这些器件主要应用于生物医学领域。最后，在创客空间制造微流体器件的另一优势在于，其社群成员已掌握多种专业技能，因此没有必要额外雇佣受过专业技能训练的器件生产员工，例如CAD绘图员或是熟悉3D打印或切割工具的专业操作员。图 | 发表论文的共同作者Peter Carr（左）和David Walsh（中），林肯实验室的TOIL创客空间的管理员David Scott（右）首先，利用创客空间平台制造微流体器件成本低廉。Walsh 指出，加入一个创客空间每月支付的费用相当于加入健身俱乐部的会费，而使用一间超净室每月的花费在几千至几万美元不等。同时，3D打印机、激光切割机和绘图机（使用数字控制的小刀裁出设计图案的机

近十多年来，微流体技术（microfluidics）被科学家们认为有可能彻底革新物质分析测试方法。新型的微流体器件在诊断检测领域不断发展，相关的期刊论文数以千计。微流体器件，常被称作“微缩晶片实验室”（labs-on-a-chip），顾名思义，其分析系统能够在亚毫米的尺寸范围内独立运行。微流体器件高效的检测速度和方便携带的较小尺寸，使其在个性化健康监测（personalized health monitoring）领域有极大前景。

例如用来检测某人的胆固醇含量，或是用于战地医院等缺乏实验室检测设施区域的医疗诊断。但是，微流体器件目前仍处于实验室项目阶段，还没有形成商业化产品。

传统的微流体器件制造需要有专门的高级技术工程师和配备有复杂的光刻设备的超净间。专业技能和昂贵设施，使得微流体器件的制造生产很难扩大到工业化量产的规模，因此，商业界普遍不看好对微流体器件的研发投资。不过近来，麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Laboratory）的研究员们提出了一种可行的方法，使得微流体器件的大量制造成为可能。

最近发表在Trends in Biotechnology的论文中，来自麻省理工学院林肯实验室生物工程系统和技术组的David Walsh，David Kong和Peter Carr，和来自美国东北大学的Shashi Murthy，展示了利用创客空间（spacemaker，典型的共享设备平台，提供诸如3D打印机和激光切割机等工具来制造各类器件）搭建的微流体器件制造平台。

图 | 发表论文的共同作者Peter Carr（左）和David Walsh（中），林肯实验室的TOIL创客空间的管理员David Scott（右）

首先，利用创客空间平台制造微流体器件成本低廉。Walsh 指出，加入一个创客空间每月支付的费用相当于加入健身俱乐部的会费，而使用一间超净室每月的花费在几千至几万美元不等。同时，3D打印机、激光切割机和绘图机（使用数字控制的小刀裁出设计图案的机器）能够充分利用较低成本的材料（比如塑料，纸和层压板），在几分钟内制造出功能型的微流体器件，而造价仅占光刻制备方法的一小部分。

其次，利用创客空间可以缩短器件的研发测试周期。论文中展示了微流体器件的快速成型步骤：1、使用电脑软件设计出各部件的模型图；2、用激光切割机或绘图机按照设计图切割出各部件3、通过压合的方法把各部件组装成微流体器件。此外，采用新型3D打印系统也能够快速制造出微流体器件，而且制备出的微流体器件透光性更好，渗漏的可能性也更小。

最后，在创客空间制造微流体器件的另一优势在于，其社群成员已掌握多种专业技能，因此没有必要额外雇佣受过专业技能训练的器件生产员工，例如CAD绘图员或是熟悉3D打印或切割工具的专业操作员。

研究员们在林肯实验室的创客空间（Technology Office Innovation Laboratory TOIL)中，利用3D打印机或是激光切割机可以制造出各种“微缩晶片实验室”器件。这些器件主要应用于生物医学领域。

但据Walsh说，他们同样可以为其他领域的分析测试定制相应微流体器件。Walsh具体描述了某个微流体器件的检测过程。器件外形和光盘类似，圆盘上面刻有细线图案，即是流体的通道。把流体（如生物试样）注射进圆盘的一个端口，然后用一个便宜的旋转器带动圆盘旋转，旋转过程中产生的离心力“推动”蛋白质通过器件中的流体通道，与通道中的化学试剂发生反应，结果可能导致化学试剂颜色变化或是产生荧光，由此可以证明目标生物标志物的存在并测得其含量，从而达到检测的目的。

图 | 林肯实验室的TOIL创客空间制造出的用于各种检测的微流体器件

仅在麻省理工学院的校园内就有28个创客空间在运作，Carr希望他们在创客空间搭建的微流体制造平台，能够更多人提供更多机会去接触和应用微流体技术。“除了我所处的微流体技术和合成生物学的交叉领域，我希望普通生物学实验室也能关注我们发表的论文，并尝试微流体技术。”

论文作者们也希望创客空间能够加强对学生在微流体技术方面的培训。Walsh和David Scott（创客空间TOIL的管理员）都表示，如果学生在创客空间接受过一些微流体技术方面的训练，使用传统的工具设备，自主设计、制作并组装成各式器件，很有可能会激发他们对此领域的研究兴趣。