p Uma sequência de hologramas exibida por um dispositivo de microespelho digital forma espacialmente as frentes de onda acopladas a uma fibra óptica multimodo de tal forma que um foco de campo distante varre o campo de visão distal. Crédito:Tomas Cizmar
p Os cientistas estão desenvolvendo ferramentas para observar a maquinaria biológica em modelos animais in vivo para poder entender e tratar melhor doenças cerebrais graves, como o mal de Alzheimer e muitas outras condições. Os endoscópios holográficos atraíram o interesse dos pesquisadores por causa de seu potencial para conduzir observações minimamente invasivas dentro do corpo humano. p Essas ferramentas podem lançar luz sobre os processos biológicos que ocorrem nos níveis macromolecular e subcelular, que geralmente permanecem escondidos da vista, pois a maioria dos tecidos é opaca à radiação visível. No
APL Photonics , pesquisadores do Instituto Leibniz de Tecnologia Fotônica na Alemanha criaram um endoscópio particularmente estreito feito de fibras ópticas finas como um fio de cabelo que usa métodos holográficos para reconstruir imagens de objetos macroscópicos colocados na frente da extremidade do endoscópio.
p "Ficamos positivamente surpresos que a qualidade da imagem foi bem mantida em distâncias de imagem maiores, mesmo para objetos colocados a meio metro do endoscópio, "disse o autor Ivo Leite." Esperávamos que o baixo número de fótons coletados nesta faixa levasse a um ruído de detecção muito maior. "
p Os esforços de geração de imagens por meio de endoscópios de fibra multimodo, anteriormente focados em distâncias de trabalho normalmente menores que 20 micrômetros, para resolver detalhes em escala de micrômetro. Isso limita o campo de visão ao tamanho do núcleo da fibra.
p Os pesquisadores trouxeram a operação de imagem para a observação de objetos macroscópicos, que pode ser colocado longe do endoscópio. Os pesquisadores aumentaram o desempenho da imagem em termos de definição de imagem para 100, 000 pixels por quadro de imagem, uma ordem de magnitude maior do que os endoscópios holográficos anteriores e alcançando a definição de endoscópios de vídeo modernos.
p Seus esforços abrem caminho para trazer esta classe de endoscópios minimamente invasivos para aplicações clínicas. A modalidade de imagem macroscópica mostrada neste estudo será essencial para analisar amostras biológicas na escala do tecido - assim como os endoscópios clínicos convencionais fazem - bem como para orientar a inserção do instrumento.
p Assim que uma região de interesse for identificada, a sequência de holograma exibida pelo modulador de luz espacial pode ser atualizada para alternar a modalidade de imagem e realizar observações nos níveis celular e subcelular.
p "O potencial para tal flexibilidade na operação de imagem por meio do mesmo endoscópio não modificado é um recurso único que, nós acreditamos, endoscópios holográficos poderão oferecer em breve, "disse o autor Tomas Cizmar.
p Os métodos de controle de luz dos pesquisadores podem ser usados para fornecer praticamente qualquer tipo de ferramenta fotônica através de um endoscópio fino como um cabelo, que pode ter aplicações em uma variedade de áreas, como transfecção óptica, cirurgia a laser subcelular, e microfabricação assistida por laser.