Notícies

Inici  >  Notícies > Un microscopi d’ultraresolució de la mida d’un xip

Un microscopi d’ultraresolució de la mida d’un xip

El projecte ChipScope es desenvolupa entre el gener del 2017 i el desembre del 2020 sota el lideratge d'investigadors de la Universitat de Barcelona, coordinats per l'investigador de la UB Ángel Dieguez.

El projecte ChipScope es desenvolupa entre el gener del 2017 i el desembre del 2020 sota el lideratge d'investigadors de la Universitat de Barcelona, coordinats per l'investigador de la UB Ángel Dieguez.

L’objectiu del projecte és desenvolupar els leds més petits del món, d’uns 50 nm, que seran la font de llum per al nou microscopi.

L’objectiu del projecte és desenvolupar els leds més petits del món, d’uns 50 nm, que seran la font de llum per al nou microscopi.

05/04/2017

Recerca

Crear un nou tipus de microscopi òptic d’alta resolució i de la mida d’un xip és el repte a què s’enfronta ChipScope, un projecte europeu liderat per la Universitat de Barcelona i en el qual participen pimes, universitats i instituts de recerca de cinc països europeus. L’objectiu és desenvolupar la ciència i la tecnologia necessàries per observar estructures extremadament petites, com virus, molècules d’ADN o l’interior de les cèl·lules, en temps real i sense els inconvenients de les tècniques d’alta resolució actuals. El projecte, de quatre anys de durada, està finançat amb 3,75 milions d’euros per la convocatòria Future and Emerging Technologies (FET Open), un programa enfocat a investigacions d’avantguarda que desenvolupen tecnologies rupturistes.

El projecte ChipScope es desenvolupa entre el gener del 2017 i el desembre del 2020 sota el lideratge d'investigadors de la Universitat de Barcelona i amb la participació de la Universitat Tècnica de Braunschweig (Alemanya), la Universitat de Roma Tor Vergata, l’empresa Expert Ymaging (Barcelona), l’Institut Austríac de Tecnologia, la Universitat Mèdica de Viena i la Fundació Suïssa per a la Recerca en Microtecnologia.

Superar el límit de la difracció

La distància mínima per poder distingir amb un microscopi que dos elements són independents és d’uns 200 nanòmetres (nm): és a dir, una mida unes cinc-centes vegades més petita que la d’un cabell humà. Les proteïnes, les molècules d’ADN o les estructures internes de les cèl·lules són molt més petites encara i, per tant, no es poden observar directament amb els microscopis òptics convencionals. «Actualment, aquest tipus d’observacions per sota de l’anomenat límit de difracció només són possibles mitjançant complexos i costosos microscopis electrònics que, a més, destrueixen la mostra», explica Ángel Diéguez, coordinador del projecte i membre del Grup de Recerca en Sistemes d’Instrumentació i Comunicacions (SIC) de la UB, especialitzat en el desenvolupament de circuits integrats en miniatura.

L’objectiu de ChipScope és desenvolupar un nou tipus de microscopi en miniatura que permeti observar mostres per sota d’aquest límit de difracció i sense necessitat d’alterar la mostra. Per això, els investigadors han d’adoptar un enfocament diferent del que segueixen els microscopis convencionals: «La idea és que la resolució depengui més de la font d’il·luminació que del sistema de detecció òptic. És a dir, en lloc d’una sola font de llum —com tenen els microscopis amb més resolució en l’actualitat—, farem servir centenars de fonts de llum en miniatura», explica Ángel Diéguez.

Els leds més petits del món

Aquesta aproximació implicarà desenvolupar els leds més petits del món, d’uns 50 nm, que seran la font de llum per al nou microscopi. Aquests nanoleds s’hauran de situar de manera ordenada i a distàncies regulars en una matriu que serà la base de la nova eina. Quan els nanoleds s’encenguin un darrere l’altre, per separat i a una alta velocitat, aquesta regularitat permetrà saber quina informació ve de cada posició de l’objecte observat. Un fotodetector altament sensible detectarà aquests senyals, de manera que es pugui transferir una imatge de l’objecte en temps real. «La base teòrica del projecte ja s’havia plantejat als anys seixanta, però per materialitzar aquelles idees calia tenir microxips, leds i la capacitat de construir aquests objectes a mida nanomètrica i situar-los de manera ordenada», explica Daniel Prades, membre del Grup de Recerca de Micronanotecnologies i Nanoscòpies per a Dispositius Electrònics i Electrofotònics (MIND), que també forma part del projecte.

Tecnologia per habilitar una ciència nova

Crear un microscopi d’aquestes característiques obre noves vies en la recerca científica, tant pels avenços en la miniaturització tecnològica com pels nous efectes físics que es puguin estudiar per dur a terme el projecte. A més, es tracta d’una tecnologia que, un cop acabada, permetrà «imaginar nous experiments». «Tenir un microscopi d’aquesta mida donarà l’oportunitat de mesurar coses en condicions que fins ara eren impossibles. Es tracta de tecnologia que habilitarà una ciència nova, ja que permetrà crear nous experiments, com observar llocs on fins ara no podies ficar un microscopi òptic», explica Daniel Prades.

Les primeres proves amb el nou microscopi es duran a terme amb mostres 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.

 

Comparteix-la a:
| Més |
  • Segueix-nos:
  • botó per accedir al facebook de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al twitter de la universitat de barcelona
  • botó per accedir a l'instagram de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al linkedin de la Universitat de Barcelona
  • botó per accedir al youtube de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al google+ de la universitat de barcelona
  • botó per accedir al flickr de la Universitat de Barcelona
Membre de la Reconeixement internacional de l'excel·lència HR Excellence in Research logo del ∞ - League of European Research Universities logo del bkc - campus excel·lència logo del health universitat de barcelona campus

© Universitat de Barcelona