Un equip internacional liderat per investigadors de la Universitat de Barcelona (UB) ha creat el microscopi d’alta resolució més petit i econòmic que existeix fins ara. La creació s’ha fet en el marc del projecte europeu ChipScore. En concret, han desenvolupat un nou tipus de microscopi òptic d’alta resolució i de la mida d’un xip. Per construir-lo, han desenvolupat uns nous nano-LED que actuen com a font d’il·luminació i que determinen la resolució del microscopi sense necessitat d’utilitzar lents. L’equip ha impulsat una startup i ha començat un nou projecte europeu per portar aquesta tecnologia al mercat.
Aquest microscopi, basat en nano-LED de 200 nanòmetres, permetria observar alguns virus i diversos processos cel·lulars en temps real i sense els inconvenients de les tècniques d’alta resolució actuals. El prototip s’ha desenvolupat a un preu de prop de 1.500 euros, però aquest cost es pot reduir a unes poques desenes d’euros quan es produeixi a gran escala, ja que es basa completament en tecnologies microelectròniques convencionals.
ChipScope planteja una forma de microscòpia diferent de la convencional, en què la resolució depèn de la mida de la font d’il·luminació i no pas del sistema de detecció. És a dir, en lloc d’una sola font de llum com es fa amb els microscopis tradicionals, s’han utilitzat milions de fonts de llum en miniatura. El coordinador del projecte i professor del Departament d’Enginyeria Electrònica i Biomèdica, Ángel Diéguez, ha explicat que el repte tecnològic ha estat desenvolupar un nano-LED de 200 nanòmetres ordenats formant una matriu. Ha afegit que la seva activació seqüencial i independent permet determinar la posició de l’objecte observat i seguir-lo en temps real.
Amb aquesta recerca s’ha pogut demostrar que aquesta nova forma de microscòpia funciona i ofereix una resolució que depèn principalment de la mida dels LED utilitzats.
El nou microscopi s’ha testat amb diverses mostres, a partir de les quals s’han captat imatges cel·lulars de fibrosi pulmonar idiopàtica (IPF), una patologia crònica pulmonar relacionada amb l’edat que afecta els humans i causa mig milió de morts cada any.
ChipScope s’ha desenvolupat al llarg de quatre anys i s’ha finançat amb 3,75 milions d’euros dins de la convocatòria europea Future and Emerging Technologies (FET Open). En el projecte, a més de la Universitat de Barcelona, hi han participat la Universitat Tècnica Carolo Wilhelmina de Brunsvic (Alemanya), la Universitat Tor Vergata de Roma, l’empresa Expert Ymaging (Barcelona), l’Institut Austríac de Tecnologia, la Universitat Mèdica de Viena i la Fundació Suïssa per a la Recerca en Microtecnologia.
Portar el microscopi al mercat
Més enllà de la seva creació, l’equip de la UB lidera el projecte ‘SMILE’, que té com a propòsit desenvolupar instruments de microil·luminació basats en la tecnologia que s’ha creat a ChipScope. L’investigador de la UB Daniel Prades ha explicat que és un pas més per aconseguir portar la nova tecnologia al mercat.
L’objectiu ara serà desenvolupar matrius de micro-LED que proporcionaran una major intensitat lumínica i que es podran integrar en sistemes d’instrumentació optoelectrònica estàndard. D’aquesta manera, s’aconseguirà una plataforma d’il·luminació escalable en termes de nombre de píxels, intensitat i velocitat, i molt més flexible que les solucions actuals. A més, en combinació amb sistemes de conversió de color, la nova eina podrà operar en diferents longituds d’ona i tindrà aplicació més enllà de la microscòpia, com ara en el control de reaccions químiques i biològiques.
Finalment, s’ha creat la start-up OuBeDot GmbH, establerta a Brunsvic (Alemanya), amb la missió de comercialitzar la tecnologia de matrius de nano-LED.
