Imagina encoger un microscopio, integrándolo con un chip y utilizándolo para observar el interior de células vivas en tiempo real. ¿No sería fantástico si este diminuto microscopio también pudiera incorporarse a dispositivos electrónicos? de la misma manera que las cámaras de los teléfonos inteligentes en la actualidad? ¿Qué pasa si los médicos logran utilizar una herramienta de este tipo para el diagnóstico en áreas remotas sin la necesidad de grandes, dispositivos de análisis pesados ​​y sensibles? El proyecto ChipScope, financiado con fondos comunitarios, ha realizado importantes avances en la consecución de estos objetivos.

Los investigadores que participan en el proyecto ChipScope, financiado con fondos europeos, están desarrollando ahora una nueva estrategia para mejorar la microscopía óptica. Una noticia en el sitio web del proyecto dice:"En microscopía óptica clásica, el área de la muestra analizada se ilumina simultáneamente, recoger la luz que se dispersa desde cada punto con un detector selectivo de área, p.ej. el ojo humano o el sensor de una cámara. En cambio, en la idea de Chipscope, una fuente de luz estructurada con minúsculas, se utilizan elementos direccionables individualmente ".

La misma noticia señala que "el espécimen se encuentra en la parte superior de esta fuente de luz, en las inmediaciones. Siempre que se activen emisores individuales, la propagación de la luz depende de la estructura espacial de la muestra, muy similar a lo que se conoce como imágenes de sombras en el mundo macroscópico. "Una imagen se crea cuando" la cantidad total de luz que se transmite a través de la región de la muestra es detectada por un detector, activando un elemento de luz a la vez y por lo tanto escaneando a través del espacio de muestra. Si los elementos ligeros tienen tamaños en el régimen nanométrico y la muestra está en estrecho contacto con ellos, el campo óptico cercano es importante y la obtención de imágenes de superresolución puede ser posible con una configuración basada en chip ".

Tecnologías innovadoras

El proyecto ChipScope reúne varias áreas de experiencia para completar su enfoque alternativo a la superresolución óptica. "La fuente de luz estructurada se realiza mediante pequeños diodos emisores de luz (LED), que se desarrollan en la Universidad de Tecnología de Braunschweig, Alemania, ", agrega la noticia. Enfatiza que actualmente" no hay disponibles en el mercado matrices LED estructuradas con píxeles direccionables individualmente hasta el régimen sub-μm. Esta tarea es responsabilidad de TU Braunschweig en el marco del proyecto ChipScope ".

El concepto también incluye otro componente:"detectores de avalancha de fotón único (SPAD), que puede detectar intensidades de luz muy bajas hasta fotones individuales ". La noticia dice:" Ya se han realizado las primeras pruebas con esos detectores integrados en un prototipo del microscopio ChipScope y han mostrado resultados prometedores ". Y añade:" Además, Una forma de acercar las muestras a la fuente de luz estructurada es vital para el correcto funcionamiento del microscopio. Una tecnología establecida para darse cuenta de esto utiliza canales de microfluidos, donde un fino sistema de canales se estructura en una matriz de polímero. Usando bombas de alta precisión, un líquido de microvolumen se impulsa a través de este sistema y lleva la muestra a la posición objetivo. Esta parte del conjunto del microscopio es aportada por el Instituto Austriaco de Tecnología AIT ".

El proyecto ChipScope (Overcoming the Limits of Diffraction with Superresolution Lighting on a Chip) finalizará en diciembre de 2020.Los socios del proyecto ya han desarrollado un prototipo del microscopio propuesto y esperan presentar una versión más potente con mayor resolución al final del proyecto. .