Imaginez rétrécir un microscope, l'intégrer à une puce et l'utiliser pour observer l'intérieur des cellules vivantes en temps réel. Ne serait-il pas formidable que ce minuscule microscope puisse également être intégré à des gadgets électroniques, de la même manière que les caméras des smartphones le sont aujourd'hui ? Et si les médecins parvenaient à utiliser un tel outil pour le diagnostic dans les zones reculées sans avoir besoin de grands, appareils d'analyse lourds et sensibles ? Le projet ChipScope financé par l'UE a fait des progrès significatifs vers la réalisation de ces objectifs.

Les chercheurs impliqués dans le projet ChipScope financé par l'UE développent actuellement une nouvelle stratégie pour améliorer la microscopie optique. Une actualité sur le site du projet indique :« En microscopie optique classique, la zone d'échantillon analysée est éclairée simultanément, collecter la lumière qui est diffusée à partir de chaque point avec un détecteur sélectif de zone, par exemple. l'œil humain ou le capteur d'une caméra. Dans l'idée Chipscope à la place, une source de lumière structurée avec de minuscules, des éléments adressables individuellement sont utilisés."

Le même fait divers note que « le spécimen est situé au-dessus de cette source lumineuse, à proximité immédiate. Chaque fois que des émetteurs simples sont activés, la propagation de la lumière dépend de la structure spatiale de l'échantillon, très similaire à ce qu'on appelle l'imagerie d'ombre dans le monde macroscopique. » Une image est créée lorsque « la quantité globale de lumière qui est transmise à travers la région de l'échantillon est détectée par un détecteur, activant un élément lumineux à la fois et balayant ainsi l'espace échantillon. Si les éléments légers ont des tailles dans le régime nanométrique et que l'échantillon est en contact étroit avec eux, le champ proche optique est pertinent et l'imagerie à super résolution peut devenir possible avec une configuration à base de puce.

Technologies innovantes

Le projet ChipScope rassemble plusieurs domaines d'expertise pour compléter son approche alternative de la super-résolution optique. "La source de lumière structurée est réalisée par de minuscules diodes électroluminescentes (LED), qui sont développés à l'Université de Technologie de Braunschweig, Allemagne, " ajoute l'article. Il souligne qu'actuellement "aucune matrice de LED structurée avec des pixels adressables individuellement jusqu'au régime sub-μm n'est disponible dans le commerce. Cette tâche relève de la responsabilité de la TU Braunschweig dans le cadre du projet ChipScope."

Le concept comporte également un autre volet :les « détecteurs d'avalanche à photon unique (SPAD), qui peut détecter de très faibles intensités lumineuses jusqu'à des photons uniques. un moyen d'amener les spécimens à proximité immédiate de la source de lumière structurée est vital pour le bon fonctionnement du microscope. Une technologie établie pour réaliser cela utilise des canaux microfluidiques, où un fin système de canaux est structuré en une matrice polymère. À l'aide de pompes de haute précision, un micro-volume liquide est conduit à travers ce système et transporte l'échantillon jusqu'à la position cible. Cette partie de l'assemblage du microscope est fournie par l'Institut autrichien de technologie AIT."

Le projet ChipScope (Overcoming the Limits of Diffraction with Superresolution Lighting on a Chip) se terminera en décembre 2020. Les partenaires du projet ont déjà développé un prototype du microscope proposé et espèrent présenter une version plus puissante avec une résolution plus élevée d'ici la fin du projet. .