Un equip internacional liderat per investigadors de la Universitat de Barcelona ha creat el microscopi òptic d’alta resolució més petit del món per observar virus i processos en temps real sense els invoncenients de les tècniques actuals. El sistema té la mida d’un xip, i utilitza nano-LED que actuen com a font d’il·luminació i que determinen la resolució sense necessitat d’utilitzar lents.

El prototip s’ha desenvolupat a un preu de prop de 1.500 euros, però l’objectiu és reduir el cost a poques desenes d’euros quan es produeixi a gran escala gràcies a l’ús de tecnologies microelectròniques convencionals.

Nou sistema de microscòpia

ChipScope s’ha plantejat una forma de microscòpia diferent de la convencional, en què la resolució depèn de la mida de la font d’il·luminació i no pas del sistema de detecció. És a dir, en lloc d’una sola font de llum —com tenen els microscopis convencionals—, s’han utilitzat milions de fonts de llum en miniatura. “El repte tecnològic ha estat desenvolupar nano-LED de 200 nm ordenats formant una matriu. La seva activació seqüencial i independent permet determinar la posició de l’objecte observat i seguir-lo en temps real”, explica Ángel Diéguez, coordinador del projecte i professor del Departament d’Enginyeria Electrònica i Biomèdica i membre de l’Institut de Nanociència i Nanotecnologia de la Universitat de Barcelona (IN2UB).

El nou microscopi s’ha testat amb diverses mostres, a partir de les quals s’han captat imatges cel·lulars de fibrosi pulmonar idiopàtica (IPF), una patologia crònica pulmonar relacionada amb l’edat que afecta els humans i causa mig milió de morts cada any.

Exportar la nova tecnologia al mercat

Com a continuació de la tasca realitzada amb ChipScope, l’equip de la Universitat de Barcelona ha creat SMILE, un nou projecte que té com a propòsit desenvolupar instruments de microil·luminació i “portar aquesta nova tecnologia a un mercat encara més ampli”, explica l’investigador de la UB i coordiandor de la iniciativa, Daniel Prades.

L’objectiu és desenvolupar matrius de micro-LED (d’uns 10 µm) que proporcionin més intensitat lumínica i que es puguin integrar en sistemes d’instrumentació optoelectrònica estàndard. D’aquesta manera, s’aconseguirà una plataforma d’il·luminació escalable en termes de nombre de píxels, intensitat i velocitat, i molt més flexible que les solucions actuals. A més, en combinació amb sistemes de conversió de color, la nova eina podrà operar en diferents longituds d’ona i tindrà aplicació més enllà de la microscòpia, com ara en el control de reaccions químiques i biològiques.

Amb el propòsit de dur al mercat aquests resultats, s’ha creat la start-up QubeDot GmbH, establerta a Brunsvic (Alemanya), que té com a missió comercialitzar la tecnologia de matrius de nano-LED.