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    Nanoscopia baseada em chip:Microscopia em qualidade HD

    Novo potencial de imagem:resolução padrão (esquerda) em comparação com (centro, direita) alta resolução e super-resolução obtidas com a técnica baseada em chip. Crédito:Bielefeld University / Robin Diekmann

    Físicos da Universidade de Bielefeld e da Universidade Ártica da Noruega em Tromsø desenvolveram um chip fotônico que torna possível realizar microscopia de luz de super-resolução, também chamado de 'nanoscopia, 'com microscópios convencionais. Na nanoscopia, a posição de moléculas fluorescentes individuais pode ser determinada com uma precisão de apenas alguns nanômetros, isso é, a um milionésimo de milímetro.

    Essas informações podem ser usadas para produzir imagens com resolução de cerca de 20 a 30 nanômetros, e, portanto, dez vezes maior do que a microscopia de luz convencional. Até agora, este método exigiu o uso de instrumentos especiais caros. A Universidade de Bielefeld e a Universidade de Tromsø registraram uma patente para este novo procedimento de 'nanoscopia baseada em chip'. No dia 24 de abril de 2017, os pesquisadores publicarão o estudo de acompanhamento na revista Nature Photonics .

    Físicos da Universidade de Bielefeld e da Universidade Ártica da Noruega em Tromsø desenvolveram um chip fotônico que torna possível realizar microscopia de luz de superresolução, também chamado de 'nanoscopia', com microscópios convencionais. Na nanoscopia, a posição de moléculas fluorescentes individuais pode ser determinada com uma precisão de apenas alguns nanômetros, isso é, a um milionésimo de milímetro. Essas informações podem ser usadas para produzir imagens com resolução de cerca de 20 a 30 nanômetros, e, portanto, dez vezes maior do que a microscopia de luz convencional. Até agora, este método exigiu o uso de instrumentos especiais caros. A Universidade de Bielefeld e a Universidade de Tromsø registraram uma patente para este novo procedimento de 'nanoscopia baseada em chip'. No dia 24 de abril de 2017, os pesquisadores publicarão o estudo de acompanhamento na revista ' Nature Photonics '.

    O Dr. Mark Schüttpelz da Bielefeld University e o Dr. Balpreet Singh Ahluwalia (University of Tromsø) são os inventores deste chip de guia de onda fotônico. O professor Dr. Thomas Huser e Robin Diekmann do Grupo de Biomolecular Fotônica da Universidade de Bielefeld também trabalharam no desenvolvimento deste novo conceito. A invenção torna os experimentos muito mais fáceis de realizar:uma sonda é iluminada diretamente em um chip do tamanho de uma lâmina de amostra. Uma lente e uma câmera registram o sinal perpendicular ao chip. Os dados de medição obtidos podem ser reconstruídos como imagens super-resolvidas com uma resolução nitidamente maior do que a obtida com microscopia convencional.

    A técnica de nanoscopia baseada em chip também pode ser aplicada com microscópios convencionais. Crédito:Universidade Bielefeld / Matthias Simonis

    Considerando que as imagens que podem ser obtidas simultaneamente com as técnicas de nanoscopia estabelecidas variam de apenas partes das células até apenas algumas células, o uso de chips fotônicos agora torna possível visualizar mais de 50 células em uma imagem de superresolução. 'A invenção da nova técnica de superresolução baseada em chip é uma mudança de paradigma na microscopia, e agora permitirá um uso muito mais amplo da nanoscopia na ciência, pesquisar, e aplicações cotidianas, 'diz o Dr. Mark Schüttpelz.

    As técnicas nanoscópicas atuais são extremamente complexas, caro, e requerem técnicos intensamente treinados. Até agora, essas limitações restringiram o uso da nanoscopia apenas a institutos altamente especializados em todo o mundo e impediram sua disseminação para laboratórios padrão em biologia e medicina, muito menos para hospitais e laboratórios analíticos.

    A invenção do procedimento de 'nanoscopia baseada em chip' por pesquisadores de Bielefeld e Tromsø terá seu lugar na longa história de desenvolvimentos em microscopia e nanoscopia:

    • Em 1609, Galileo Galilei inventou a microscopia de luz.
    • Em 1873, Ernst Abbe descobriu a propriedade fundamental que limita a resolução de um sistema óptico para luz visível a cerca de 250 nanômetros.
    • Nos últimos anos, vários métodos ópticos foram desenvolvidos simultaneamente a fim de superar o limite de difração da luz. Em 2014, o Prêmio Nobel de Química foi concedido pelo desenvolvimento de uma superresolução na faixa de aproximadamente 20 a 30 nanômetros.
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