Chipscópio, o microscópio em um chip que pode revolucionar a medicina

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/06/2019

Esquema do microscópio de alta resolução ultraminiaturizado.
[Imagem: Chipscope Project/Divulgação]

Microscópio em um chip

A resolução obtida com os microscópios ópticos convencionais é limitada por causa das leis físicas. Isto significa que eles não podem ser usados para observar diretamente proteínas isoladas, moléculas de DNA ou dentro de células vivas, que são menores do que o comprimento de onda da luz visível.

Hoje, só é possível fazer isto por meio de observação indireta, ou seja, com a interpretação dos dados medidos pelos microscópios eletrônicos - que são complexos, caros e volumosos.

Ocorre que os microscópios eletrônicos não são adequados para a observação de tecidos vivos delicados; além de preparações complexas, a energia que eles usam "frita" as amostras.

Para superar essas limitações, um grupo de pesquisadores de vários países, financiado pela União Europeia, está desenvolvendo um microscópio do tamanho de um chip que usa matrizes de diodos emissores de luz (LEDs), com diâmetro menor do que um fio de cabelo humano, para iluminar o objeto que está sendo observado.

O microscópio miniaturizado, batizado de "chipscópio" (Chipscope), combina simplicidade, facilidade de operação, acessibilidade e, claro, alta resolução óptica.

Esquema do chipscópio e foto do protótipo.
[Imagem: Chipscope Project/Divulgação]

Microscópio miniaturizado

Esses futuros microscópios em um chip também poderão ser integrados em produtos eletrônicos de consumo, da mesma forma que as câmeras são incorporadas aos celulares. A amostra é colocada sobre os LEDs e por baixo de um fotodetector que capta os sinais luminosos.

Ao contrário da microscopia convencional, a resolução espacial é fornecida pelos LEDs, e não pelo sistema de detecção óptica. Portanto, esse sistema não requer alinhamentos específicos ou sistemas de foco complexos.

Os LEDs podem ser ligados e desligados individualmente, em alta velocidade, permitindo que células sejam observadas em tempo real, capturando até 10 quadros por segundo.

Esta nova tecnologia de microscopia miniaturizada promete dar um impulso nas pesquisas em áreas que atualmente usam microscópios ópticos - particularmente na medicina. Ela também ajudará pesquisadores em campo sem acesso a laboratórios ou outras infraestruturas científicas.

A primeira versão do microscópio Chipscope está pronta e sendo testada pela equipe no estudo do desenvolvimento da fibrose pulmonar idiopática, uma doença pulmonar crônica relacionada à idade que mata 500.000 pessoas em todo o mundo a cada ano.