Microscópio holográfico cabe na palma da mão

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/09/2011

No modo de reflexão (a), o microscópio holográfico pode criar imagens de materiais densos e opacos. No modo de transmissão (b), o microscópio holográfico possui um campo de visão mais largo do que no modo de reflexão. Nesta orientação, o dispositivo pode ser usado para a pesquisa de patógenos em grandes volumes de materiais translúcidos ou transparentes, como sangue ou água.
[Imagem: Ozcan BioPhotonics Group/UCLA/Biomedical Optics Express]

Microscópio portátil

Um microscópio portátil que usa hologramas, em vez de lentes, é a mais nova criação de uma equipe da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.

Segundo Aydogan Ozcan, um dos idealizadores do mini-microscópio, com um pequeno treinamento, profissionais de saúde poderão usar o aparelho em áreas remotas, para analisar amostras de sangue e de água, identificar bactérias nocivas e até examinar a qualidade do sêmen em fazendas de pecuária.

"É uma tarefa muito difícil detectar E. coli em baixas concentrações na água e em alimentos," diz Ozcan. "Este microscópio poderia ser parte de uma solução para estudos de campo da água ou alimentos, ou talvez patógenos no sangue."

O protótipo cabe na palma da mão e foi totalmente construído com peças compradas no comércio, a custo pouco superior a US$50,00. Ele funciona com duas pilhas AA.

O microscópio pesa cerca de 200 gramas, tem 15 centímetros (cm) de comprimento, 5,5 cm de altura e 5 cm de largura.

Hologramas

Tanta miniaturização foi possível porque os pesquisadores se livraram das peças mais caras e mais volumosas dos microscópios ópticos: as lentes.

Em lugar das lentes, o microscópio portátil usa hologramas.

Hologramas são formados quando a luz que se reflete sobre a superfície - ou atravessa - um objeto tridimensional é guiada para interferir com um feixe de referência - um feixe de luz que não tenha atingido o objeto.

Para entender o princípio de funcionamento do microscópio de hologramas, imagine uma pedra caindo sobre um lago e gerando ondulações que se movem a partir do ponto de impacto, formando um círculo.

Agora jogue duas pedras, uma próxima da outra, e as ondulações circulares vão interferir entre si, criando um novo padrão de cristas e vales.

Quando se analisa o padrão de interferência criado pela interseção das ondulações é possível rastrear o evento inicial, recriando os acontecimentos originais, ou seja, dois impactos distintos em pontos determinados.

Microscópio holográfico

O microscópio usa um princípio semelhante para recriar imagens partindo da interferência entre os dois feixes de luz.

Uma fonte de luz - gerada por uma caneta a laser barata - é dividida em dois feixes. Um deles interage com as células ou partículas microscópicas na amostra, e o outro não.

A seguir, os dois feixes passam por um sensor - igual ao de uma câmera fotográfica de celular - onde o padrão de interferência é gravado.

Finalmente, um programa de computador analisa o padrão e recria o caminho percorrido pela luz que passou por dentro ou que ricocheteou nos objetos sendo observados.

O microscópio pode funcionar em dois modos distintos: reflexão ou transmissão, permitindo analisar tipos diferentes de materiais - opacos e transparentes, por exemplo.

Médicos e hobistas

O microscópio propriamente dito captura dados brutos, de forma que um computador ainda é necessário para reconstruir as imagens.

Mas os pesquisadores afirmam que a maioria dos celulares já tem poder de processamento suficiente para fazer a análise no local, sendo necessário apenas portar o aplicativo para esses aparelhos.

Ozcan já criou uma empresa para comercializar seu microscópio holográfico, e afirma que seu mercado principal serão profissionais de saúde, tanto humana quanto animal, e hobistas.

O microscópio holográfico é um avanço em relação ao menor microscópio do mundo para telemedicina, criado pela equipe no ano passado.

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