El análisis de última generación de muestras biológicas mediante microscopía óptica incluye una amplia variedad de técnicas que van desde la microscopía de campo brillante convencional y la microscopía de contraste de fase hasta la microscopía de barrido láser confocal de alta resolución y técnicas de microscopía de súper resolución desarrolladas recientemente, como el agotamiento de la emisión estimulada. (STED) o microscopía de reconstrucción óptica estocástica (STORM) que abnega el límite de difracción de Abbe.

A pesar de la disponibilidad de estos sofisticados, técnicas de superresolución, La visualización reproducible de células y la identificación de estructuras subcelulares en muestras biológicas todavía requieren tinción con tintes o inmunomarcación por anticuerpos contra antígenos celulares específicos.

Generalmente, La observación in vitro de células vivas puede proporcionar información valiosa sobre su estructura y dinámica, incluida la organización de orgánulos y la transducción de señales químicas involucradas en las interacciones célula-célula y célula-matriz. Desafortunadamente, Existe un uso limitado para la obtención de imágenes in vitro a largo plazo, ya que la mayoría de las tecnologías de microscopía de alta resolución requieren células o tejidos procesados ​​/ fijados. Dado que tanto la microscopía óptica de alta resolución como las imágenes de fluorescencia generalmente requieren usuarios altamente capacitados, equipo y mantenimiento costosos, La novedosa tecnología de imágenes in vitro de microscopía holográfica en línea digital (DIHM) presentada abre un vasto campo de aplicaciones para los usuarios estándar. Este sistema óptico analítico ofrece resultados rápidos y reproducibles a bajo costo. Es más, anula la necesidad de derivación a laboratorios especializados y se implementa fácilmente como una herramienta de diagnóstico para médicos (médicos generales y especialistas).

DIHM se basa en la reconstrucción numérica de un holograma grabado digitalmente. Permite la adquisición de ambos, la información de amplitud y fase de un frente de onda formado por la muestra microscópica. La ventaja del DIHM radica en la simplicidad de su configuración:el microscopio consta de un diodo emisor de luz (LED) como fuente de iluminación, filtrado apropiado para mejorar la coherencia y un sensor de imagen. El completo algoritmo de procesamiento de datos transforma los hologramas registrados en una imagen de microscopio mediante un enfoque de espectro angular y filtrado digital. En general, la resolución de tal microscopio está fuertemente influenciada por la longitud de coherencia espacial de la iluminación, que se puede mejorar reduciendo el área de emisión, ya sea cortando una parte del frente de onda con el orificio o mediante el uso de un nanoLED puntual. Las matrices nanoLED desarrolladas dentro del proyecto ChipScope del programa Horizonte 2020 de la UE permitirán mejorar la resolución de la imagen compatible con la microscopía óptica convencional.

Microscopio DIHM sin lente

Este hecho hace que la microscopía sin lentes sea una herramienta ideal para el diagnóstico médico en áreas remotas, ya que no es necesario que el médico lleve y mantenga grandes, dispositivos de análisis pesados ​​y sensibles. Una computadora portátil simple y un microscopio sin lentes del tamaño de una maleta son suficientes para, por ejemplo, hacer un diagnóstico de parásitos a partir de muestras de fluidos corporales (por ejemplo, malaria, Ameba, etc.). La construcción robusta permite un rápido, Análisis confiable y automatizado de la muestra combinando no solo microscopía óptica de alta resolución, sino también implementando técnicas de análisis modernas basadas en la detección de cambios en el ADN humano, identificación de genomas virales y caracterización inmunológica en un solo dispositivo.

Para proporcionar la mayor sensibilidad a la luz y resolución óptica, el sistema está equipado con una cámara de escala de grises normal para trabajar en un modo de campo brillante de imágenes multicelulares. Este novedoso microscopio sin lentes está equipado con un sistema de canal de flujo de microfluidos para manipular células vivas y obtener imágenes.