Piccolo endoscopio senza lenti cattura immagini 3D di oggetti più piccoli di una cellula

I ricercatori hanno creato un nuovo endoscopio autocalibrante (credito: J. Czarske, TU Dresden, Germania)

È un endoscopio autocalibrante che riesce a produrre immagini 3D degli oggetti il dispositivo realizzato da un gruppo di ricercatori dell’Università tecnica di Dresda.

L’endoscopio è capace di produrre immagini di oggetti più piccoli di una singola cellula e senza far ricorso a lenti o a componenti ottici, meccanici o elettrici.
Con la sua punta da 200 micron di larghezza, questo nuovo strumento potrebbe essere utile in particolare per l’immaging all’interno dei tessuti viventi. Tuttavia proprio la caratteristica relativa alla punta molto piccola e sottile, sostanzialmente delle dimensioni di un ago, potrebbe consentire una varietà di applicazioni non solo nella medicina ma in generale nel mondo della ricerca.

Gli endoscopi tradizionali usano piccole telecamere oppure la luce (tramite fibre ottiche) per acquisire le immagini dall’interno del corpo.
Proprio la fibra premesso di utilizzare endoscopi molto sottili e piccoli che possono dunque insinuarsi in un numero maggiore di posti.

Tuttavia questi dispositivi richiedono processi di calibrazione abbastanza complicati proprio mentre la fibra raccoglie le immagini.
I ricercatori dell’istituto tedesco hanno ovviato a questo problema aggiungendo una sottilissima lastra di vetro, che ha uno spessore di soli 150 micron, sulla punta di un piccolo fascio di fibre coerenti.

Le fibre coerenti sono fibre ottiche comunemente utilizzate proprio nelle applicazioni dell’endoscopia. Il fascio di quelle utilizzate per questo nuovo dispositivo è largo circa 350 micron.
Quando il nucleo centrale della fibra viene illuminato, viene emesso un raggio che poi viene riflesso e che può essere utilizzato per misurare in modo con il quale viene trasmessa la luce.

Questa funzione, detta di trasferimento ottico, fornisce poi quei dati per rappresentare le immagini 3D.
Questo nuovo approccio “consente sia la calibrazione in tempo reale che l’imaging con la minima invasività, importante per l’imaging 3D in situ, la manipolazione di cellule meccaniche basate su lab-on-a-chip e l’optogenetica dei tessuti profondi in vivo”, come dichiara Czarske.

Come spiega Juergen W. Czarske, uno dei ricercatori impegnati nel progetto, questo endoscopio può avere un accesso “minimamente invasivo” oltre a poter produrre immagini ad alto contrasto.
Riguarda ai possibili utilizzi, lo stesso Czarske dichiara: ”È probabile che l’endoscopio sia particolarmente utile per l’optogenetica – approcci di ricerca che usano la luce per stimolare l’attività cellulare. Potrebbe anche rivelarsi utile per il monitoraggio di cellule e tessuti durante le procedure mediche, nonché per le ispezioni tecniche”.

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