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Imatge d'arxiu d'un microscopi convencional.

Un microscopio de bolsillo de alta resolución

Imagen de archivo de un microscopio convencional.

Pixabay

Un microscopio de bolsillo de alta resolución

Se trata de un proyecto internacional liderado por investigadores de la Universitat de Barcelona

Actualizada 09/03/2021 a las 15:26

Un equipo internacional liderado por investigadores de la Universitat de Barcelona (UB) ha creado el microscopio de alta resolución más pequeño y económico que existe hasta ahora. La creación se ha hecho en el marco del proyecto europeo ChipScore. En concreto, han desarrollado un nuevo tipo de microscopio óptico de alta resolución y del tamaño de un chip. Para construirlo, han desarrollado unos nuevos nano-LED que actúan como fuente de iluminación y que determinan la resolución del microscopio sin necesidad de utilizar lentes. El equipo ha impulsado una start-up y ha empezado un nuevo proyecto europeo por llevar esta tecnología al mercado.
 
Este microscopio, basado en nano-LED de 200 nanómetros, permitiría observar algunos virus y varios procesos celulares en tiempo real y sin los inconvenientes de las técnicas de alta resolución actuales. El prototipo se ha desarrollado a un precio de cerca de 1.500 euros, pero este coste se puede reducir a unas pocas decenas de euros cuando se produzca a gran escala, ya que se basa completamente en tecnologías microelectrónicas convencionales.

ChipScope plantea una forma de microscopia diferente de la convencional, en la que la resolución depende del tamaño de la fuente de iluminación y no del sistema de detección. Es decir, en lugar de una sola fuente de luz como se hace con los microscopios tradicionales, se han utilizado millones de fuentes de luz en miniatura. El coordinador del proyecto y profesor del Departamento de Ingeniería Electrónica y Biomédica, Ángel Diéguez, ha explicado que el reto tecnológico ha sido desarrollar un nano-LED de 200 nanómetros ordenados formando una matriz. Ha añadido que su activación secuencial e independiente permite determinar la posición del objeto observado y seguirlo en tiempo real.

Con esta investigación se ha podido demostrar que esta nueva forma de microscopia funciona y ofrece una resolución que depende principalmente del tamaño de los LED utilizados.

El nuevo microscopio se ha testado con varias muestras, a partir de las cuales se han captado imágenes celulares de fibrosis pulmonar idiopática (IPF), una patología crónica pulmonar relacionada con la edad que afecta a los humanos y causa medio millón de muertes cada año.

ChipScope se ha desarrollado a lo largo de cuatro años y se ha financiado con 3,75 millones de euros dentro de la convocatoria europea Future and Emerging Technologies (HECHO Open). En el proyecto, además de la Universitat de Barcelona, han participado la Universidad Técnica Carolo Wilhelmina de Brunsvic (Alemania), la Universidad Tor Vergata de Roma, la empresa Expert Ymaging (Barcelona), el Instituto Austríaco de Tecnología, la Universidad Médica de Viena y la Fundación Suiza para la Investigación en Microtecnología.

Llevar el microscopio al mercado
Más allá de su creación, el equipo de la UB lidera el proyecto 'SMILE', que tiene como a propósito desarrollar instrumentos de microiluminación basados en la tecnología que se ha creado en ChipScope. El investigador de la UB Daniel Prades ha explicado que es un paso más para conseguir llevar la nueva tecnología al mercado.

El objetivo ahora será desarrollar matrices de micro-LED que proporcionarán una mayor intensidad lumínica y que se podrán integrar en sistemas de instrumentación optoelectrónica estándar. De esta manera, se conseguirá una plataforma de iluminación escalable en términos de número de píxeles, intensidad y velocidad, y mucho más flexible que las soluciones actuales. Además, en combinación con sistemas de conversión de color, la nueva herramienta podrá operar en diferentes longitudes de onda y tendrá aplicación más allá de la microscopia, como en el control de reacciones químicas y biológicas.

Finalmente, se ha creado la start-up OuBeDot GmbH, establecida en Brunsvic (Alemania), con la misión de comercializar la tecnología de matrices de crío-LED.
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