Des scientifiques ont mis au point un appareil d'imagerie microscopique peu coûteux, suffisamment petit pour tenir sur l'objectif d'un smartphone, avec le potentiel de rendre le diagnostic médical mobile des maladies abordable et accessible.

Recherche publiée aujourd'hui dans ACS Photonics des chercheurs de l'Université de Melbourne et du Centre d'excellence du Conseil australien de la recherche pour les systèmes méta-optiques transformateurs (TMOS), aide à miniaturiser la technologie d'imagerie de phase à l'aide de métasurfaces, qui ne mesurent que quelques centaines de nanomètres d'épaisseur, soit environ 350 fois plus minces que le l'épaisseur d'un cheveu humain, donc assez petit pour tenir dans l'objectif d'un smartphone ou d'un autre petit appareil photo.

La détection des maladies repose souvent sur la technologie du microscope optique pour étudier les changements dans les cellules biologiques. Actuellement, ces méthodes d'investigation impliquent généralement la coloration des cellules avec des produits chimiques dans un environnement de laboratoire ainsi que l'utilisation de microscopes spécialisés "d'imagerie de phase". Celles-ci visent à rendre visibles les aspects invisibles d'une cellule biologique, de sorte que la détection précoce de la maladie devient possible. Cependant, les microscopes à imagerie de phase sont encombrants et coûtent des milliers de dollars, ce qui les met hors de portée des cabinets médicaux à distance.

En plus de fournir des ressources pour les pratiques médicales à distance, cette nouvelle technologie pourrait un jour conduire à la détection des maladies à domicile, où le patient pourrait obtenir son propre échantillon par la salive ou une piqûre de sang, puis transmettre une image à un laboratoire n'importe où dans le monde. Le laboratoire pourrait alors analyser et diagnostiquer la maladie.

Le chercheur principal de l'Université de Melbourne, le Dr Lukas Wesemann, a déclaré que, comme les microscopes à imagerie de phase coûteux, ces métasurfaces peuvent manipuler la lumière qui les traverse pour rendre visibles des aspects autrement invisibles d'objets tels que des cellules biologiques vivantes.

"Nous avons fabriqué notre métasurface avec un réseau de minuscules nanotiges sur une surface plane, disposées de manière à transformer une propriété invisible de la lumière, appelée sa" phase ", en une image normale visible à l'œil humain ou aux caméras conventionnelles, " a déclaré le Dr Wesemann.

"Ces métasurfaces à imagerie de phase créent des images pseudo-3D à contraste élevé sans nécessiter de post-traitement informatique.

"Rendre les dispositifs de diagnostic médical plus petits, moins chers et plus portables aidera les régions défavorisées à accéder à des soins de santé qui ne sont actuellement disponibles que dans les pays du premier monde."

Le co-auteur, chercheur en chef de TMOS et professeur à l'Université de Melbourne, Ann Roberts, a déclaré qu'il s'agissait d'une percée passionnante dans le domaine de l'imagerie de phase.

"Ce n'est que la pointe de l'iceberg en ce qui concerne la façon dont les métasurfaces réinventeront complètement l'optique conventionnelle et conduiront à une nouvelle génération d'appareils miniaturisés." + Explorer plus loin

Lamelle améliorée par nanophotonique pour l'imagerie de phase en biologie