Chipbaseret nanoskopi:Mikroskopi i HD-kvalitet

Fysikere ved Bielefeld Universitet og Norges Arktiske Universitet i Tromsø har udviklet en fotonisk chip, der gør det muligt at udføre superopløselig lysmikroskopi, også kaldet 'nanoskopi, 'med konventionelle mikroskoper. Ved nanoskopi, placeringen af ​​enkelte fluorescerende molekyler kan bestemmes med en præcision på blot et par nano-meter, det er, til en milliontedel af en millimeter.

Disse oplysninger kan bruges til at producere billeder med en opløsning på omkring 20 til 30 nanometer, og derved ti gange så stor som konventionel lysmikroskopi. Indtil nu, denne metode har krævet brug af dyre specialinstrumenter. Bielefeld University og University of Tromsø har indgivet patent på denne nye 'chipbaserede nanoskopi' procedure. Den 24. april 2017 offentliggør forskerne den ledsagende undersøgelse i tidsskriftet Natur fotonik .

Fysikere ved Bielefeld Universitet og Norges Arktiske Universitet i Tromsø har udviklet en fotonisk chip, der gør det muligt at udføre superopløselig lysmikroskopi, også kaldet 'nanoskopi', med konventionelle mikroskoper. Ved nanoskopi, placeringen af ​​enkelte fluorescerende molekyler kan bestemmes med en præcision på blot et par nanometer, det er, til en milliontedel af en millimeter. Disse oplysninger kan bruges til at producere billeder med en opløsning på omkring 20 til 30 nanometer, og derved ti gange så stor som konventionel lysmikroskopi. Indtil nu, denne metode har krævet brug af dyre specialinstrumenter. Bielefeld University og University of Tromsø har indgivet patent på denne nye 'chipbaserede nanoskopi' procedure. Den 24. april 2017 offentliggør forskerne den ledsagende undersøgelse i tidsskriftet ' Natur fotonik '.

Dr. Mark Schüttpelz fra Bielefeld University og Dr. Balpreet Singh Ahluwalia (University of Tromsø) er opfinderne af denne fotoniske bølgelederchip. Professor Dr. Thomas Huser og Robin Diekmann fra Bielefeld University's Biomolecular Photonics Group arbejdede også på at udvikle dette nye koncept. Opfindelsen gør eksperimenter meget lettere at udføre:En sonde belyses direkte på en chip på størrelse med et objektglas. Et objektiv og et kamera registrerer signalet vinkelret på chippen. De opnåede måledata kan rekonstrueres som superopløste billeder med en markant højere opløsning end dem, der opnås ved konventionel mikroskopi.

Mens de billeder, der kan opnås samtidigt med etablerede nanoskopiteknikker, strækker sig fra kun dele af celler op til blot et par celler, brugen af ​​fotoniske chips gør det nu muligt at visualisere mere end 50 celler i et superopløsningsbillede. 'Opfindelsen af ​​den nye chipbaserede superopløsningsteknik er et paradigmeskift inden for mikroskopi, og det vil nu tillade en meget bredere brug af nanoskopi i videnskab, forskning, og daglige applikationer, 'siger Dr. Mark Schüttpelz.

Nuværende nanoskopiske teknikker er ekstremt komplekse, dyrt, og kræver intensivt uddannede teknikere. Indtil nu, disse begrænsninger har begrænset brugen af ​​nanoskopi til kun højt specialiserede institutter over hele verden og forhindret spredning til standardlaboratorier inden for biologi og medicin, endsige til hospitaler og analytiske laboratorier.

Opfindelsen af ​​den 'chipbaserede nanoskopi' -procedure af forskere fra Bielefeld og Tromsø vil indtage sin plads i den lange historie med udviklingen inden for mikroskopi og nanoskopi:

• I 1609, Galileo Galilei opfandt lysmikroskopi.
• I 1873, Ernst Abbe opdagede den grundlæggende egenskab, der begrænser opløsningen af ​​et optisk system til synligt lys til cirka 250 nanometer.
• I de seneste år, flere optiske metoder er blevet udviklet samtidigt for at overvinde diffraktionsgrænsen for lys. I 2014, Nobelprisen for kemi blev uddelt for udviklingen af ​​en superopløsning i størrelsesordenen 20 til 30 nanometer.