Stellen Sie sich ein Mikroskop vor, das kleiner gemacht und mit einem Chip integriert werden könnte, um Echtzeitansichten in lebende Zellen zu ermöglichen. Wäre es nicht wunderbar, wenn dieses winzige Mikroskop wie die heutigen Smartphone-Kameras in die Elektronik integriert werden könnte? Was wäre, wenn Mediziner diese Technologie nutzen könnten, um Diagnosen an weit entfernten Orten zu stellen, ohne dass teure, komplizierte und empfindliche Analysegeräte erforderlich wären? Um diese Ziele zu erreichen, hat das EU-finanzierte ChipScope-Projekt bemerkenswerte Fortschritte gemacht.
Forscher des EU-finanzierten Projekts ChipScope entwickeln nun eine neuartige Strategie zur Verbesserung der Lichtmikroskopie. In einem Nachrichtenbericht auf der Website des Projekts heißt es: „Bei der klassischen Lichtmikroskopie wird der zu analysierende Bereich der Probe gleichzeitig beleuchtet, und das von jedem Punkt gestreute Licht wird mit einem bereichsselektiven Detektor (wie dem Sensor des menschlichen Auges oder eine Kamera).In der Idee von Chipscope werden strukturierte Lichtquellen mit winzigen und individuell adressierbaren Elementen verwendet.“
In den Projektnachrichten heißt es weiter: „Die Probe befindet sich in der Nähe der Oberseite dieser Lichtquelle. Immer wenn ein einzelner Emitter aktiviert wird, hängt die Lichtausbreitung von der räumlichen Struktur der Probe ab, was der sogenannten Schattenabbildung sehr ähnlich ist.“ der makroskopischen Welt Bei Erfassung durch einen Detektor Ein Bild wird erzeugt, wenn der gesamte Probenraum abgetastet wird, indem jeweils ein Lichtelement mit der gesamten Lichtmenge im Probenbereich aktiviert wird, wenn die Lichtelemente im Nanometerbereich groß sind und die Probe steht in engem Kontakt mit ihnen, das optische Nahfeld ist korreliert und Chip-basierte Aufbauten können superauflösende Bildgebung ermöglichen.“
Das ChipScope-Projekt bringt mehrere Fachgebiete zusammen, um seinen alternativen Ansatz zur optischen Superauflösung zu verwirklichen. „Strukturierte Lichtquellen werden durch Miniatur-Leuchtdioden (LEDs) realisiert, die an der Technischen Universität Braunschweig, Deutschland, entwickelt wurden“, fügt die Nachricht hinzu. Es hebt hervor, dass "es derzeit keine kommerziellen strukturierten LED-Arrays gibt, die Pixel bis in den Submikrometerbereich ansprechen. Diese Aufgabe wird von der Technischen Universität Braunschweig im Rahmen des ChipScope-Projekts übernommen."
Das Konzept beinhaltet noch eine weitere Komponente: "einen Einzelphotonen-Avalanche-Detektor (SPAD), der sehr geringe Lichtintensitäten bis hin zu einem einzelnen Photon detektieren kann." In den Nachrichten heißt es: "Zum ersten Mal wurden diese Detektoren zu Testzwecken in einen Prototyp eines ChipScope-Mikroskops integriert. wurden durchgeführt und zeigten ermutigende Ergebnisse." Es fügte hinzu: „Darüber hinaus ist ein Verfahren zum Bringen der Probe in die Nähe einer strukturierten Lichtquelle für den ordnungsgemäßen Betrieb des Mikroskops unerlässlich. Eine gut etablierte Technik, um dies zu erreichen, ist die Verwendung eines mikrofluidischen Kanals, in dem sich ein feines Kanalsystem befindet in eine Polymermatrix strukturiert. Mit einer hochpräzisen Pumpe wird eine winzige Menge Flüssigkeit durch das System getrieben und die Probe an den Zielort gebracht. Dieser Teil des Mikroskopaufbaus wurde vom Austrian Institute of Technology AIT beigesteuert."
