Los microscopios de luz basados en dispersión, reflexión y absorción, o una combinación de estos, han sido una tecnología clave para el estudio de objetos invisibles para nuestros ojos, especialmente en el campo de la biología. En el pasado se han realizado muchas mejoras paracree técnicas de vanguardia capaces de lograr una resolución y sensibilidad sin precedentes, aunque su costo, que aumenta drásticamente con la calidad y la versatilidad, lo que las hace bastante inaccesibles para aplicaciones generales.
Se han implementado microscopios holográficos, de contraste de fase o de contraste de interferencia diferencial DIC especialmente para hacer objetos transparentes "visibles", "invisibles", abriendo una nueva vía hacia el estudio y la caracterización de estructuras relevantes como células biológicas o proteínasEl microscopio DIC inventado por Carl Zeiss hace varias décadas es uno de los más populares en este campo.
Ahora, aunque estas técnicas han ofrecido una alta sensibilidad y resolución, han demostrado ser muy limitadas en cuanto al campo de visión FOV y la profundidad de campo DOF, un gran inconveniente y una gran limitación cuandose trata de muestras grandes, donde un método de escaneo es obligatorio y requiere mucho tiempo. La compensación siempre estará ahí: cuando se intenta mejorar un parámetro con una combinación específica de lentes, el otro se deteriorará.
Por lo tanto, en los últimos años, la investigación se ha centrado en el desarrollo de microscopios sin lentes ópticos u objetivos que puedan ofrecer un campo de visión sin precedentes, manteniendo una sensibilidad y resolución justas.
en un artículo publicado en Avances científicos , los investigadores de ICFO Roland Terborg, Josselin Pello, Ilaria Mannelli, UPC Prof. en ICFO Juan P. Torres y ICREA Prof. en ICFO Valerio Pruneri, han construido un novedoso microscopio compacto de bajo costo, hecho con electrónica de consumoproductos, capaces de medir simultáneamente cambios de espesor nanométrico en un gran volumen 0.5 cm ^ 3 en objetos transparentes como el vidrio.
Los investigadores han desarrollado un gran microscopio sin lente interferométrico FOV en chip LIM basado en un diseño novedoso con una sensibilidad axial y DOF muy alta, aplicando una técnica adecuada para ser utilizada en plataformas de microarrays para la detección de proteínas sinnecesidad de etiquetas.
Como comenta Roland Terborg, "El desafío de desarrollar un microscopio sin lente para detectar capas de proteínas individuales menos de 1 nm de diferencia de trayectoria óptica parecía bastante difícil al principio. Pero a medida que comenzamos a desarrollar el dispositivo, todo pareció¡encajan muy bien superando nuestras expectativas! En lugar de tener que usar componentes muy caros, descubrimos que en realidad podríamos usar productos finales para el consumidor sin una disminución significativa en su sensibilidad ".
Al utilizar luz polarizada colimada, el equipo de científicos pudo reconstruir la imagen al iluminar la muestra transparente para observar y analizar el cambio de fase y el patrón de intensidad de interferencia, una técnica conocida como interferometría de cambio de fase PSI.El profesor de la UPC en el ICFO Juan P. Torres afirma que "cualquier cambio leve en el índice de refracción introducido por una impureza en la muestra se traduce en una diferencia de fase y, por lo tanto, en una variación de intensidad en el patrón, que muestra los contornos y, por lo tanto, el tamaño de la irregularidad".
Como comenta ICREA Prof. en ICFO Valerio Pruneri "el dispositivo significa un gran paso adelante para las técnicas de microscopía óptica, especialmente para las plataformas de microarrays, ya que definitivamente podría usarse como una herramienta de punto de atención en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades gravescomo Sepsis, un área crítica donde los resultados rápidos y precisos pueden traducirse en resultados de salud que cambian la vida de las personas. También estamos encantados con el hecho de que esto será parte de la cartera de proyectos derivados de Sixsenso, que incluye dispositivos similares para la detección de partículas ymicroorganismos "
El nuevo dispositivo ha demostrado ser de bajo costo, compacto y extremadamente adecuado para aplicaciones de punto de atención, lo que lo convierte en un dispositivo ideal para integrarse completamente en cámaras de teléfonos inteligentes o tabletas y usarse para detectar y escanear transparentesobjetos o superficies.
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Materiales proporcionado por ICFO-El Instituto de Ciencias Fotónicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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