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Investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas, en Barcelona, han creado un microscopio de luz de bajo coste, compacto, portátil capaz de llevar a cabo el análisis ultrasensible de objetos transparentes y biomarcadores en un volumen de detección grande. Este instrumento ayudará al diagnóstico inmediato y posterior tratamiento de enfermedades como la sepsis.

La microscopía de luz basada en la dispersión, reflexión y absorción, o una combinación de estos fenómenos, ha sido una tecnología clave para el estudio de objetos, especialmente aquellos en el campo de la biología, que son invisibles a los ojos humanos. Se han hecho avances importantes para crear técnicas pioneras, capaces de conseguir una resolución y sensibilidad sin precedentes, pero sacrificando su coste, que aumenta drásticamente con la calidad y versatilidad de los instrumentos a punto tal de que sean económicamente inaccesibles para el público general.

El microscopio interferométrico con un gran campo de visión puede detectar capas individuales de proteínas. / ICFO

El microscopio interferométrico con un gran campo de visión puede detectar capas individuales de proteínas. / ICFO

Los microscopios holográficos, de contraste de fase o contraste de interferencia diferencial (DIC) se han implementado esencialmente para conseguir hacer ‘visible’ lo ‘invisible’, como los objetos transparentes, abriendo así una nueva vía hacia el estudio y la caracterización de estructuras relevantes como las células biológicas o las proteínas en capas. El microscopio DIC inventado por Carl Zeiss hace varias décadas es uno de los instrumentos más populares en este campo.

A pesar de que estas últimas técnicas han podido ofrecer una alta sensibilidad y resolución al campo de la microscopía, han demostrado ser muy limitadas en lo que se refiere al campo de visión (FOV) y profundidad de campo (DOF), un inconveniente y gran limitación para muestras clínicas de grandes dimensiones, donde un método de análisis es obligatorio que requiere un consumo de tiempo considerable.

El inconveniente siempre está ahí: cuando se trata de mejorar un parámetro, sea con una combinación específica de las lentes, algún otro parámetro pierde calidad. Ante este problema la investigación en este campo durante los último años se ha centrado en el desarrollo de microscopios ópticos sin lentes u objetivos, que podrían ofrecer un campo de visión sin precedentes manteniendo una sensibilidad y resolución adecuada.

En este contexto, los investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) Roland Terborg, Josselin Pello, Ilaria Mannelli, Juan P. Torres y Valerio Pruneri han construido un novedoso microscopio, de bajo coste, compacto, elaborado con productos electrónicos de consumo comercial, capaz de medir simultáneamente los cambios nanométricos en el espesor de un volumen grande (0,5 cm3) de un objeto transparente como puede ser el vidrio. Los detalles los publican en la revista Science Advances.

Un microscopio sin lentes para detectar capas de proteínas

Como comenta Roland Terborg, «el desafío de desarrollar un microscopio sin lentes para detectar capas individuales de proteínas (menos de 1 nm de diferencia en el camino óptico) parecía bastante difícil al principio. Pero a medida que comenzamos a desarrollar el dispositivo, todo parecía encajar de forma perfecta, superando nuestras expectativas! En lugar de tener que utilizar componentes muy caros, descubrimos que en realidad podríamos utilizar productos electrónicos de consumo final sin observar una disminución significativa de la sensibilidad».

Los investigadores han desarrollado un microscopio interferométrico libre de lentes con un campo de visión grande, basado en un diseño novedoso que presenta una sensibilidad axial y una profundidad de campo muy altas, aplicando una técnica adecuada que puede ser utilizada en plataformas de microarrays para la detección de proteínas sin la necesidad de etiquetarlas.

Mediante el uso de luz polarizada colimada, el equipo fue capaz de reconstruir la imagen haciendo incidir luz a través de la muestra transparente para observar y analizar el cambio de fase y el patrón de intensidad de interferencia, una técnica conocida como interferometría de desplazamiento de fase (PSI). Como afirma el profesor de la Universidad Politécnica de Cataluña en el ICFO Juan P. Torres, «cualquier cambio ligero de índice de refracción introducido por una impureza en la muestra se traduce en una diferencia de fase y por lo tanto una variación de la intensidad en el patrón, que muestra los contornos y por lo tanto el tamaño de la irregularidad».

Tal y como comenta el profesor ICREA en el ICFO Valerio Pruneri «el dispositivo significa un gran paso para las técnicas de microscopía de luz, especialmente para las plataformas de microarrays, ya que sin duda podría ser utilizado como una herramienta de diagnóstico inmediato y posterior tratamiento de enfermedades tanto importante como Sepsis, donde los resultados rápidos y precisos pueden traducirse en situaciones de vida o muerte para la salud del paciente. También estamos emocionados por el hecho de que esto será parte del portafolio de proyectos de la spin-off Sixsenso, el cual incluye dispositivos similares para la detección de partículas y microorganismos».

El nuevo dispositivo ha demostrado ser de bajo coste, compacto y muy adecuado para aplicaciones de diagnóstico inmediato, haciéndolo ideal para integrarse plenamente en cámaras de teléfonos móviles o tabletas y ser utilizado para la detección, análisis y caracterización de objetos o superficies transparentes.

Referencia bibliográfica:

“Ultrasensitive interferometric on-chip microscopy of transparent objects” R. A. Terborg, J. Pello, I. Mannelli, J. P. Torres, V. Pruneri, Sci. Adv., Science Advances, 2016, Vol. 2, no. 6, e1600077, DOI: 10.1126/sciadv.1600077

Fuente: SINC

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CARACTERÍSTICAS
x
Altura 120 cm
Anchura 63 cm
Profundidad 178 cm
Peso 25 Kg
Motor Brushless (sin escobillas) trasero, 250W
Batería 36V, 13Ah, litio Samsung
Cargador AC 100V 230V, cargador inteligente
PAS Incluido
Controlador 36V 15Ah | Controlador inteligente, protección contra sobrecarga y baja tensión
Display LCD 5 niveles
Velocidad máxima 25 Km/h
Autonomía 80 Km con PAS
Tiempo de recarga 4-6 horas
Carga máxima 120 Kg
Cuadro Aleación de aluminio 6061
Llantas 26″, 480 mm blanco
Borde llantas 26×15 / 559 aleación de aluminio 3061 aluminio de doble pared CNC
Horquilla frontal SUNTOUR suspensión de aluminio 1/8 blanca
Manillar Aleación de aluminio
Freno delantero PROMAX, freno en V, aleación de aluminio negro
Freno trasero PROMAX, freno en V, aleación de aluminio negro
Cambio Shimano 7 speed
Piñón trasero Shimano 7 speed
Cadena 126H resistente al óxido
Sillín DOHOFO, negro
Tija Aleación de aluminio
Pedales Plegables de plástico con eje de acero
Luces Delantera y trasera conectadas a la batería principal
Maneta de freno Artek vigorous
Radios Acero inoxidable, 13G, 36 radios
Sensor de velocidad Incluido
Llave de seguridad Incluida
Reflectores En pedales
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CARACTERÍSTICAS
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Altura 112 cm
Anchura 76 cm
Profundidad 178 cm
Peso 25 Kg
Motor Brushless (sin escobillas) trasero, 250W
Batería 36V, 13Ah, litio Samsung
Cargador AC 100V 230V, cargador inteligente
PAS Incluido
Controlador 36V 15Ah | Controlador inteligente, protección contra sobrecarga y baja tensión
Display KM529-LCD
Velocidad máxima 25 Km/h
Autonomía 80 Km con PAS
Tiempo de recarga 4-6 horas
Carga máxima 120 Kg
Cuadro Aleación de aluminio 6061
Llantas CST PATROL 27,5″ 2.125″, neumático de montaña
Borde llantas Aluminio de doble pared CNC
Horquilla frontal Suspensión de aleación de aluminio, ZOOM
Manillar Aleación de aluminio
Freno delantero TEKTRO
Freno trasero TEKTRO
Cambio Shimano 7 speed
Piñón trasero Shimano 7 speed
Cadena Resistente al óxido
Sillín SR
Tija Aleación de aluminio
Pedales Plegables de plástico con eje de acero
Luces Delantera y trasera con pilas
Maneta de freno Artek vigorous
Radios Acero inoxidable, 13G, 36 radios
Sensor de velocidad Incluido
Llave de seguridad Incluida
Reflectores Naranjas en llantas
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CARACTERÍSTICAS
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Altura 120 cm
Anchura 63 cm
Profundidad 147 cm
Peso 19 Kg
Motor Brushless (sin escobillas) trasero, 250W
Batería 36V, 10Ah, litio
Cargador AC 100V 230V ENTRADA, 53-60 HZ, salida 36V 1,8 A
PAS Incluido
Controlador 90mm, sin escobillas, 14A conector impermeable
Display LCD 5 niveles
Velocidad máxima 25 Km/h
Autonomía 55 Km
Tiempo de recarga 4-6 horas
Carga máxima 120 Kg
Cuadro Aleación de aluminio 6061
Llantas Dobles de 20″
Horquilla frontal 20″, aleación sin suspensión, 25,4×175/40 mm negra
Manillar Diametro 25,4 mm
Freno delantero PROMAX, freno en V, aleación de aluminio negro
Freno trasero Freno de disco PROMAX
Cambio Shimano Tourney 6
Piñón trasero Shimano Tourney 6
Cadena KMC resistente al óxido
Sillín DOHOFO, negro
Tija Aleación de aluminio, 33 mm, 500 mm, sin suspensión
Pedales Plegables de plástico con eje de acero
Luces Delantera y trasera con pilas
Maneta de freno Artek vigorous
Radios Acero inoxidable, 13G, 36 radios
Sensor de velocidad Incluido
Llave de seguridad Incluida
Reflectores En pedales
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