Natuurkundigen van de Bielefeld Universiteit en de Arctische Universiteit van Noorwegen in Tromsø hebben een fotonische chip ontwikkeld die het mogelijk maakt om superresolutie lichtmicroscopie uit te voeren, ook wel 'nanoscopie, ' met conventionele microscopen. Bij nanoscopie, de positie van enkele fluorescerende moleculen kan worden bepaald met een precisie van slechts enkele nanometers, dat is, tot een miljoenste van een millimeter.

Met deze informatie kunnen beelden worden gemaakt met een resolutie van ongeveer 20 tot 30 nanometer, en daarmee tien keer die van conventionele lichtmicroscopie. Tot nu, deze methode vereist het gebruik van dure speciale instrumenten. De Universiteit van Bielefeld en de Universiteit van Tromsø hebben een patent aangevraagd voor deze nieuwe 'chip-based nanoscopie'-procedure. Op 24 april 2017 publiceren de onderzoekers de bijbehorende studie in het tijdschrift Natuurfotonica .

Natuurkundigen van de Bielefeld Universiteit en de Arctische Universiteit van Noorwegen in Tromsø hebben een fotonische chip ontwikkeld die het mogelijk maakt om superresolutie lichtmicroscopie uit te voeren, ook wel 'nanoscopie' genoemd, met conventionele microscopen. Bij nanoscopie, de positie van enkele fluorescerende moleculen kan worden bepaald met een precisie van slechts enkele nanometers, dat is, tot een miljoenste millimeter. Met deze informatie kunnen beelden worden gemaakt met een resolutie van ongeveer 20 tot 30 nanometer, en daarmee tien keer die van conventionele lichtmicroscopie. Tot nu, deze methode vereist het gebruik van dure speciale instrumenten. De Universiteit van Bielefeld en de Universiteit van Tromsø hebben een patent aangevraagd voor deze nieuwe 'chip-based nanoscopie'-procedure. Op 24 april 2017 publiceren de onderzoekers de bijbehorende studie in het tijdschrift ' Natuurfotonica '.

Dr. Mark Schüttpelz van de Universiteit van Bielefeld en Dr. Balpreet Singh Ahluwalia (Universiteit van Tromsø) zijn de uitvinders van deze fotonische golfgeleiderchip. Professor Dr. Thomas Huser en Robin Diekmann van de Biomoleculaire Fotonica Groep van de Universiteit van Bielefeld werkten ook aan de ontwikkeling van dit nieuwe concept. De uitvinding maakt experimenten veel gemakkelijker uit te voeren:een sonde wordt direct belicht op een chip ter grootte van een objectglaasje. Een lens en een camera nemen het signaal loodrecht op de chip op. De verkregen meetgegevens kunnen worden gereconstrueerd als superresolutiebeelden met een duidelijk hogere resolutie dan die verkregen met conventionele microscopie.

Terwijl de beelden die gelijktijdig kunnen worden verkregen met gevestigde nanoscopietechnieken variëren van slechts delen van cellen tot slechts enkele cellen, het gebruik van fotonische chips maakt het nu mogelijk om meer dan 50 cellen in één superresolutiebeeld te visualiseren. 'De uitvinding van de nieuwe op chips gebaseerde superresolutietechniek is een paradigmaverschuiving in microscopie, en het zal nu een veel breder gebruik van nanoscopie in de wetenschap mogelijk maken, Onderzoek, en alledaagse toepassingen, ' zegt dr. Mark Schüttpelz.

De huidige nanoscopische technieken zijn uiterst complex, duur, en vereisen intensief opgeleide technici. Tot nu toe, deze beperkingen hebben het gebruik van nanoscopie beperkt tot alleen zeer gespecialiseerde instituten over de hele wereld en voorkomen dat de verspreiding ervan naar standaardlaboratoria in biologie en geneeskunde, laat staan ​​naar ziekenhuizen en analytische laboratoria.

De uitvinding van de 'chip-based nanoscopie'-procedure door onderzoekers van Bielefeld en Tromsø zal zijn plaats innemen in de lange geschiedenis van ontwikkelingen in microscopie en nanoscopie:

• in 1609, Galileo Galilei vond de lichtmicroscopie uit.
• in 1873, Ernst Abbe ontdekte de fundamentele eigenschap die de resolutie van een optisch systeem voor zichtbaar licht beperkt tot ongeveer 250 nanometer.
• In recente jaren, verschillende optische methoden zijn gelijktijdig ontwikkeld om de diffractielimiet van licht te overwinnen. In 2014, de Nobelprijs voor Scheikunde is toegekend voor de ontwikkeling van een superresolutie in het bereik van ongeveer 20 tot 30 nanometer.