I fisici dell'Università di Bielefeld e dell'Università artica della Norvegia a Tromsø hanno sviluppato un chip fotonico che consente di eseguire microscopia ottica a super risoluzione, chiamata anche 'nanoscopia, ' con microscopi convenzionali. Nella nanoscopia, la posizione delle singole molecole fluorescenti può essere determinata con una precisione di pochi nanometri, questo è, ad un milionesimo di millimetro.

Queste informazioni possono essere utilizzate per produrre immagini con una risoluzione di circa 20-30 nanometri, e quindi dieci volte quella della microscopia ottica convenzionale. Fino ad ora, questo metodo ha richiesto l'uso di costosi strumenti speciali. L'Università di Bielefeld e l'Università di Tromsø hanno depositato un brevetto per questa nuova procedura di "nanoscopia basata su chip". Il 24 aprile 2017 i ricercatori pubblicheranno lo studio di accompagnamento sulla rivista Fotonica della natura .

I fisici dell'Università di Bielefeld e dell'Università artica della Norvegia a Tromsø hanno sviluppato un chip fotonico che consente di eseguire microscopia ottica a superrisoluzione, chiamata anche 'nanoscopia', con microscopi convenzionali. Nella nanoscopia, la posizione delle singole molecole fluorescenti può essere determinata con una precisione di pochi nanometri, questo è, ad un milionesimo di millimetro. Queste informazioni possono essere utilizzate per produrre immagini con una risoluzione di circa 20-30 nanometri, e quindi dieci volte quella della microscopia ottica convenzionale. Fino ad ora, questo metodo ha richiesto l'uso di costosi strumenti speciali. L'Università di Bielefeld e l'Università di Tromsø hanno depositato un brevetto per questa nuova procedura di "nanoscopia basata su chip". Il 24 aprile 2017 i ricercatori pubblicheranno lo studio di accompagnamento sulla rivista ' Fotonica della natura '.

Il Dr. Mark Schüttpelz dell'Università di Bielefeld e il Dr. Balpreet Singh Ahluwalia (Università di Tromsø) sono gli inventori di questo chip a guida d'onda fotonica. Anche il professor Dr. Thomas Huser e Robin Diekmann del Biomolecular Photonics Group dell'Università di Bielefeld hanno lavorato allo sviluppo di questo nuovo concetto. L'invenzione rende gli esperimenti molto più facili da eseguire:una sonda viene illuminata direttamente su un chip delle dimensioni di un vetrino. Un obiettivo e una telecamera registrano il segnale perpendicolarmente al chip. I dati di misurazione ottenuti possono essere ricostruiti come immagini superrisolte con una risoluzione nettamente superiore a quella ottenuta con la microscopia convenzionale.

Considerando che le immagini che possono essere ottenute contemporaneamente con tecniche di nanoscopia consolidate vanno da solo parti di cellule fino a poche cellule, l'uso di chip fotonici consente ora di visualizzare più di 50 celle in un'immagine a superrisoluzione. "L'invenzione della nuova tecnica di superrisoluzione basata su chip è un cambio di paradigma nella microscopia, e ora consentirà un uso molto più ampio della nanoscopia nella scienza, ricerca, e applicazioni quotidiane, ' dice il dottor Mark Schüttpelz.

Le attuali tecniche nanoscopiche sono estremamente complesse, caro, e richiedono tecnici altamente qualificati. Fino ad ora, queste limitazioni hanno limitato l'uso della nanoscopia ai soli istituti altamente specializzati in tutto il mondo e ne hanno impedito la diffusione nei laboratori standard di biologia e medicina, figuriamoci negli ospedali e nei laboratori di analisi.

L'invenzione della procedura di "nanoscopia basata su chip" da parte dei ricercatori di Bielefeld e Tromsø prenderà il suo posto nella lunga storia degli sviluppi nel campo della microscopia e della nanoscopia:

• Nel 1609, Galileo Galilei ha inventato la microscopia ottica.
• Nel 1873, Ernst Abbe ha scoperto la proprietà fondamentale che limita la risoluzione di un sistema ottico per la luce visibile a circa 250 nanometri.
• Negli ultimi anni, diversi metodi ottici sono stati sviluppati contemporaneamente per superare il limite di diffrazione della luce. Nel 2014, il Premio Nobel per la Chimica è stato assegnato per lo sviluppo di una superrisoluzione nell'intervallo di circa 20-30 nanometri.