Imagine encolher um microscópio, integrá-lo a um chip e usá-lo para observar o interior das células vivas em tempo real. Não seria ótimo se este minúsculo microscópio também pudesse ser incorporado em aparelhos eletrônicos, da mesma forma que as câmeras de smartphones são hoje? E se os médicos conseguirem usar essa ferramenta para diagnóstico em áreas remotas sem a necessidade de grandes, dispositivos de análise pesados ​​e sensíveis? O projeto ChipScope, financiado pela UE, fez progressos significativos para alcançar esses objetivos.

Os pesquisadores envolvidos no projeto ChipScope, financiado pela UE, estão agora desenvolvendo uma nova estratégia para aprimorar a microscopia óptica. Uma notícia no site do projeto afirma:"Na microscopia óptica clássica, a área de amostra analisada é iluminada simultaneamente, coletar a luz que é espalhada de cada ponto com um detector seletivo de área, por exemplo. o olho humano ou o sensor de uma câmera. Na ideia do Chipscope, em vez disso, uma fonte de luz estruturada com minúsculos, elementos endereçáveis ​​individualmente são utilizados. "

A mesma notícia observa que "o espécime está localizado no topo desta fonte de luz, nas proximidades. Sempre que emissores únicos são ativados, a propagação da luz depende da estrutura espacial da amostra, muito semelhante ao que é conhecido como imagem de sombra no mundo macroscópico. "Uma imagem é criada quando" a quantidade total de luz que é transmitida através da região da amostra é detectada por um detector, ativar um elemento de luz por vez e, assim, varrer o espaço de amostra. Se os elementos leves têm tamanhos no regime nanométrico e a amostra está em contato próximo com eles, o campo óptico próximo é relevante e a imagem de super resolução pode se tornar possível com uma configuração baseada em chip. "

Tecnologias inovadoras

O projeto ChipScope reúne várias áreas de especialização para completar sua abordagem alternativa à super-resolução óptica. "A fonte de luz estruturada é realizada por minúsculos diodos emissores de luz (LEDs), que são desenvolvidos na Universidade de Tecnologia de Braunschweig, Alemanha, "acrescenta a notícia. Enfatiza que atualmente" nenhum arranjo de LED estruturado com pixels individualmente endereçáveis ​​até o regime de sub-μm está disponível comercialmente. Esta tarefa pertence à responsabilidade da TU Braunschweig no âmbito do projeto ChipScope. "

O conceito também envolve outro componente:"detectores de avalanche de fóton único (SPADs), que pode detectar intensidades de luz muito baixas até fótons únicos. "A notícia afirma:" Os primeiros testes com esses detectores integrados em um protótipo do microscópio ChipScope já foram realizados e mostraram resultados promissores. "E acrescenta:" Além disso, uma forma de aproximar as amostras da fonte de luz estruturada é vital para a operação adequada do microscópio. Uma tecnologia estabelecida para realizar isso utiliza canais microfluídicos, onde um sistema fino de canais é estruturado em uma matriz de polímero. Usando bombas de alta precisão, um microvolume líquido é conduzido através desse sistema e carrega a amostra até a posição alvo. Esta parte da montagem do microscópio é fornecida pelo Instituto Austríaco de Tecnologia AIT. "

O projeto ChipScope (Superando os Limites da Difração com Superresolução de Iluminação em um Chip) terminará em dezembro de 2020. Os parceiros do projeto já desenvolveram um protótipo do microscópio proposto e esperam apresentar uma versão mais poderosa com resolução mais alta até o final do projeto .