Biología

El vidrio inteligente súper delgado se dobla sin romperse para mejorar los microscopios

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Investigadores de la Universidad de Módena y Reggio Emilia y la Universidad Tecnológica de Delft han desarrollado un dispositivo "plug-and-play" que se puede agregar fácilmente a los microscopios para mejorar la visión.

Se llama corrección de óptica adaptativa, que se puede agregar a cualquier microscopio óptico comercial.

Es un paso adelante significativo en biología, ya que la calidad de las imágenes vistas a través de un microscopio es mucho mayor, algo que ha sido extremadamente complejo de implementar.

Su estudio fue publicado en la revista The Sociedad Óptica.

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"Al mejorar la tecnología disponible para la vida, los científicos pueden mejorar nuestra comprensión de la biología, lo que, a su vez, conducirá a mejores medicamentos y terapias disponibles para los médicos", dijo el líder del equipo de investigación, Paolo Pozzi de la Universidad de Módena y Reggio Emilia en Italia. .

El equipo desarrolló la tecnología con múltiples usos en mente.

"Este enfoque permitirá que técnicas ópticas avanzadas como la microscopía multifotónica obtengan imágenes más profundas bajo la superficie del cerebro en organismos vivos", dijo Stefano Bonora, líder del grupo del CNR-Institute for Photonics and Nanotechnology, que también trabajó en el proyecto.

"Esperamos ver cómo podría implementarse también en otros sistemas, como microscopios de láminas de luz, sistemas de superresolución o incluso microscopios de epifluorescencia simples".

La óptica adaptativa es útil para corregir las distorsiones ópticas típicas al obtener imágenes a través de tejido grueso. Para no afrontar este problema se suele requerir un microscopio hecho a medida que incluya un espejo deformable.

Sin embargo, no siempre es fácil hacerlo y lleva tiempo. "Incluir un espejo deformable en un microscopio existente es casi imposible, y todavía no hay ningún microscopio adaptativo comercial disponible en el mercado", dijo Pozzi.

"Esto significa que la única opción para que un científico de la vida utilice la óptica adaptativa es construir todo el microscopio desde cero, una operación que es demasiado difícil y requiere mucho tiempo para la mayoría de los laboratorios de ciencias de la vida".

De ahí el deseo del equipo de encontrar una solución al problema.

El equipo creó una pieza de vidrio tan delgada que se puede doblar. La lente está formada por un recipiente de vidrio en forma de disco lleno de líquido transparente. Luego, un conjunto de 18 actuadores mecánicos en los bordes del vidrio y que son controlados por una computadora actúan para dar forma y doblar el vidrio como se desee.

Luego, el equipo utilizó un algoritmo para controlar estos actuadores "La corrección óptica eficiente fue posible gracias al algoritmo DONE (buscador de extremos no lineal de base de datos en línea), una solución muy elegante basada en principios similares al aprendizaje automático, que desarrollamos previamente en TU Delft, "dijo Pozzi.

La gran noticia es que esta tecnología se puede instalar en cualquier microscopio comercial y luego muestra la imagen en una pantalla.

Pozzi está entusiasmado de que su dispositivo se pueda utilizar de manera generalizada: nuestro nuevo dispositivo también podría aplicarse en otros campos, como las comunicaciones ópticas de espacio libre, donde podría aumentar las velocidades de conexión de datos y llevar conexiones de datos a áreas remotas y aisladas ".


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