Astratto grafico. Credito:ACS Photonics (2022). DOI:10.1021/acsphotonics.2c00346
Gli scienziati hanno sviluppato un dispositivo di imaging microscopico a basso costo abbastanza piccolo da adattarsi all'obiettivo di una fotocamera di uno smartphone, con il potenziale per rendere la diagnosi medica mobile delle malattie accessibile e conveniente.
Ricerca pubblicata oggi su ACS Photonics dei ricercatori dell'Università di Melbourne e dell'Australian Research Council Center of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS), sta aiutando a miniaturizzare la tecnologia di imaging di fase utilizzando metasuperfici, che sono spesse solo poche centinaia di nanometri, circa 350 volte più sottili del lo spessore di un capello umano, quindi abbastanza piccolo da stare nell'obiettivo di uno smartphone o di un'altra piccola fotocamera.
Il rilevamento delle malattie spesso si basa sulla tecnologia del microscopio ottico per studiare i cambiamenti nelle cellule biologiche. Attualmente, questi metodi di indagine di solito comportano la colorazione delle cellule con sostanze chimiche in un ambiente di laboratorio, nonché l'uso di microscopi specializzati per "imaging di fase". Questi mirano a rendere visibili gli aspetti invisibili di una cellula biologica, in modo che il rilevamento della malattia nella fase iniziale diventi possibile. Tuttavia, i microscopi per imaging di fase sono ingombranti e costano migliaia di dollari, il che li rende fuori dalla portata degli studi medici a distanza.
Oltre a fornire risorse per ambulatori medici a distanza, questa nuova tecnologia potrebbe un giorno portare al rilevamento della malattia a casa, in cui il paziente potrebbe ottenere il proprio campione attraverso la saliva o una puntura di sangue, e quindi trasmettere un'immagine a un laboratorio ovunque in il mondo. Il laboratorio potrebbe quindi analizzare e diagnosticare la malattia.
Il ricercatore capo dell'Università di Melbourne, il dottor Lukas Wesemann, ha affermato che, in modo simile ai costosi microscopi a imaging di fase, queste metasuperfici possono manipolare la luce che le attraversa per rendere visibili aspetti altrimenti invisibili di oggetti come le cellule biologiche vive.
"Abbiamo prodotto la nostra metasuperficie con una serie di minuscole nanobarre su una superficie piana, disposte in modo tale da trasformare una proprietà invisibile della luce, chiamata 'fase', in un'immagine normale visibile all'occhio umano, o telecamere convenzionali, " ha detto il dottor Wesemann.
"Queste metasuperfici di imaging di fase creano immagini pseudo-3D ad alto contrasto senza la necessità di post-elaborazione computerizzata.
"Rendere i dispositivi medici diagnostici più piccoli, più economici e più portatili aiuterà le regioni svantaggiate ad accedere all'assistenza sanitaria che attualmente è disponibile solo per i paesi del primo mondo."
La coautrice, la ricercatrice capo TMOS e la professoressa Ann Roberts dell'Università di Melbourne, ha affermato che si è trattato di un'entusiasmante svolta nel campo dell'imaging di fase.
"È solo la punta dell'iceberg in termini di come le metasuperfici reimmaginano completamente l'ottica convenzionale e porteranno a una nuova generazione di dispositivi miniaturizzati". + Esplora ulteriormente
