由巴塞罗那大学(University of Barcelona)研究人员主导的一个国际小组研制出一种超高分辨率的光学芯片尺寸显微镜,该显微镜由纳米LED作为光源。它的设计人员说,纳米LED可以决定在没有镜片情况下的显微镜分辨率,使器件高度紧凑和经济高效。研究人员设计了这个显微镜作为欧洲"芯片镜"项目的一部分。该团队还创建了一家初创公司QubeDot GmbH,将其纳米LED阵列技术投入到市场。作为器件基础的纳米LED为200纳米,其尺寸允许全功能器件用于实时观察某些病毒和细胞过程,而没有现有的高分辨率技术面临的一些问题。这个团队的显微镜分辨率取决于光源的大小,而不是检测系统的大小。
换句话说,与仅仅依赖单个光源相反,就像传统的超高分辨光学显微镜一样,研究人员的新型显微镜使用了数百万个光源,其中200nm的纳米LED形成了一个阵列。电子和生物医学工程系讲师、巴塞罗那大学纳米科学和纳米技术研究所(IN2UB)成员、该项目协调员Angel Dieguez说,这种配置使用户能够观察物体并实时跟踪它。实际的分辨率具体取决于使用在器件中LED的尺寸大小。
“芯片镜”计划中的高分辨率显微镜
作为ChipScope的延续,巴塞罗那大学团队开始了一个名为SMILE的新项目。该项目旨在开发在ChipScope中创建的技术型微发光工具。SMILE的协同人员Daniel Prades说,新项目最终目的是使开发商能够将这项技术推向更广阔的市场。它专注于开发一个微型LED阵列,大小约为10nm,以提供更高的照明强度,可以添加到标准光电子仪器系统。这样做将会开发一个可扩展的照明平台,它在像素数、强度和运行速度方面比现有的解决方案更加灵活。
当与颜色转换系统相结合时,该新平台将能够在不同的波长范围内工作,并适用于显微镜以外的领域,包括在对化学和生物反应的观察方面。纳米光子应用可用于对病毒和疾病的检测,以及它们的特种抗体:去年,新墨西哥大学和马德里自治大学的一个研究小组开发并搭建了包含不同尺寸的纳米粒子周期阵列,以产生所需颜色的连续光。除了检测病毒之外,这项工作还具有生物传感和未来开发更多纳米级光源的潜在应用。
为期四年的ChipScope项目在欧洲未来与新兴技术(FET)开始以来获得375万欧元的资助。参与者还包括布劳恩施魏格技术大学(Technical University of Braunschweig, 德国)、罗马托韦尔加塔大学(University of Rome Tor Vergata,西班牙)、奥地利理工学院(Austrian Institute of Technology)、维也纳医科大学和瑞士微生物学研究基金会(Swiss Foundation for Research in Microbiology)。SMILE在两年内从欧洲FET前瞻性(FET-Proactive)项目EIC向创新项目过渡(EIC Transition to Innovation)过程中获得了近 200 万欧元的资金。