• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Lab on a chip:Utveckla en liten, superupplöst optiskt mikroskop

    Upphovsman:CC0 Public Domain

    Tänk att krympa ett mikroskop, integrera det med ett chip och använda det för att observera inuti levande celler i realtid. Vore det inte bra om det här lilla mikroskopet också kunde införlivas med elektroniska prylar, på samma sätt som smarttelefonkameror är idag? Vad händer om läkare lyckas använda ett sådant verktyg för diagnos i avlägsna områden utan behov av stora, tunga och känsliga analysenheter? Det EU-finansierade ChipScope-projektet har gjort betydande framsteg för att uppnå dessa mål.

    Forskare som är involverade i det EU-finansierade ChipScope-projektet utvecklar nu en ny strategi för att förbättra optisk mikroskopi. En nyhet på projektets webbplats säger:"I klassisk optisk mikroskopi, det analyserade provområdet belyses samtidigt, samla ljuset som sprids från varje punkt med en områdeselektiv detektor, t.ex. det mänskliga ögat eller sensorn på en kamera. I Chipscope -idén istället, en strukturerad ljuskälla med liten, individuellt adresserbara element används. "

    Samma nyhet noterar att "exemplaret ligger ovanpå denna ljuskälla, i nära närhet. När enstaka sändare aktiveras, ljusutbredningen beror på provets rumsliga struktur, mycket lik den som kallas skuggbildning i den makroskopiska världen. "En bild skapas när" den totala mängden ljus som överförs genom provområdet känner av en detektor, aktivera ett ljuselement i taget och därigenom skanna över provutrymmet. Om ljuselementen har storlekar i nanometerregimen och provet har nära kontakt med dem, det optiska närfältet är av relevans och superupplösning kan bli möjligt med en chipbaserad installation. "

    Innovativ teknik

    ChipScope-projektet samlar flera expertområden för att slutföra sitt alternativa tillvägagångssätt för optisk superupplösning. "Den strukturerade ljuskällan realiseras av små ljusemitterande dioder (lysdioder), som utvecklats vid University of Technology i Braunschweig, Tyskland, "tillägger nyheten. Det understryker att för närvarande" inga strukturerade LED-matriser med individuellt adresserbara pixlar ner till sub-μm-regimen är kommersiellt tillgängliga. Denna uppgift tillhör TU Braunschweigs ansvar inom ramen för ChipScope -projektet. "

    Konceptet innefattar också en annan komponent:"enfoton lavindetektorer (SPAD), som kan detektera mycket låga ljusintensiteter ner till enstaka fotoner. "Nyhetsartikeln säger:" De första testerna med de detektorerna integrerade i en prototyp av ChipScope -mikroskopet har redan genomförts och har visat lovande resultat. "Det tillägger:" Dessutom, ett sätt att föra prover i närheten av den strukturerade ljuskällan är avgörande för korrekt mikroskopdrift. En etablerad teknik för att inse detta utnyttjar mikrofluidiska kanaler, där ett fint kanalsystem struktureras till en polymermatris. Med hjälp av högprecisionspumpar, en mikrovolymvätska drivs genom detta system och bär provet till målpositionen. Denna del av mikroskopmonteringen bidrar av det österrikiska tekniska institutet AIT. "

    Projektet ChipScope (Overcoming the Limits of Diffraction with Superresolution Lighting on a Chip) kommer att avslutas i december 2020. Projektpartners har redan utvecklat en prototyp av det föreslagna mikroskopet och hoppas kunna presentera en mer kraftfull version med högre upplösning i slutet av projektet .


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com