Barcelona, ​​España, 16 de marzo de 2021 – Un equipo internacional liderado por investigadores de la Universidad de Barcelona ha desarrollado un microscopio óptico de ultra alta resolución del tamaño de un chip óptico alimentado por lámparas nanoLED como fuente de luz. Los diseñadores dijeron que las lámparas a nanoescala pueden determinar la precisión de un microscopio sin lentes, lo que hace que el dispositivo sea extremadamente compacto y rentable.

Los investigadores diseñaron los microscopios como parte del proyecto europeo “ChipScope”. El equipo también creó una startup, QubeDot GmbH, para llevar la tecnología de matriz nanoLED al mercado.

Las lámparas a nanoescala que sirven como base del dispositivo son de 200 nm, un tamaño que podría permitir que el dispositivo completamente funcional se use para monitorear ciertos virus y procesos celulares en tiempo real sin demostrar algunos de los problemas que acompañan a las tecnologías actuales de alta resolución. . El análisis del microscopio del equipo se basa en el tamaño de la fuente de luz, no en el tamaño del sistema de detección.

En otras palabras, en lugar de depender de una sola fuente de luz, como en la microscopía ultrafina convencional, el aparato de los investigadores utilizó millones de fuentes de luz en sus miniaturas, con nanoLED de 200 nanómetros formando una matriz. Esta disposición permitió a los usuarios monitorear y seguir algo en tiempo real, dijo Angel Dieguez, profesor del Departamento de Ingeniería Electrónica y Biomédica y miembro del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad de Barcelona (IN2UB) y coordinador del proyecto. .

La precisión entregada depende en particular del tamaño de los LED utilizados en el dispositivo.

Microscopio de alta resolución ChipScope. Cortesía de X. Fuentes / Universidad de Barcelona.

Continuando con ChipScope, el equipo de la Universidad de Barcelona inició un nuevo proyecto llamado SMILE, que tiene como objetivo desarrollar herramientas de iluminación de precisión basadas en tecnología integradas en ChipScope. El coordinador de SMILE, Daniel Prades, dijo que el nuevo proyecto apunta en última instancia a permitir que los desarrolladores lleven la tecnología a un mercado más amplio. Se está enfocando en desarrollar una matriz microLED, de alrededor de 10 nm de tamaño, para proporcionar una mayor intensidad de luz que se puede agregar a los sistemas de dispositivos electrónicos ópticos estándar. La capacidad de hacerlo daría como resultado una plataforma de iluminación que es escalable, más flexible que las soluciones actuales en términos de número de píxeles, densidad y velocidad de operación.

Cuando se combina con sistemas de conversión de color, esta nueva plataforma podrá operar en varias longitudes de onda y ser aplicable fuera de la microscopía, incluso en el monitoreo de reacciones químicas y biológicas. Se pueden aplicar aplicaciones de nanopartículas para detectar virus y enfermedades, así como distintos anticuerpos; El año pasado, un equipo de la Universidad de Nuevo México y la Universidad Autónoma de Madrid desarrolló y desplegó matrices periódicas que contienen nanopartículas de varios tamaños para generar luz coherente de los colores deseados. Además de la detección de virus, este trabajo también tiene aplicaciones potenciales en biosensores y el desarrollo futuro de fuentes de luz a nanoescala adicionales.

El proyecto de cuatro años ChipScope se financió con 3,75 millones de euros en el marco de las tecnologías futuras y emergentes europeas (FET). También participaron la Universidad Técnica de Braunschweig (Alemania), la Universidad de Roma Tor Vergata, Wiemaging (España), el Instituto Austriaco de Tecnología, la Universidad Médica de Viena y la Fundación Suiza para la Investigación en Microbiología.

SMILE recibió aproximadamente 2 millones de euros en financiación dentro de los dos años de la transición de EIC a la Convocatoria europea de innovación proactiva FET.

QubeDot tiene su sede en Braunschweig.