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Le verre intelligent ultra-fin se plie sans se casser pour améliorer les microscopes

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Des chercheurs de l'Université de Modène et de Reggio Emilia, et de l'Université de technologie de Delft ont développé un appareil «plug-and-play» qui peut facilement être ajouté aux microscopes pour améliorer la vision.

C'est ce qu'on appelle la correction optique adaptative, qui peut être ajoutée à n'importe quel microscope optique commercial.

C'est un pas en avant important en biologie, car la qualité des images vues au microscope est beaucoup plus élevée, ce qui a été extrêmement complexe à mettre en œuvre.

Leur étude a été publiée dans la revue the Société optique.

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"En améliorant la technologie disponible pour la vie, les scientifiques peuvent approfondir notre compréhension de la biologie, ce qui, à son tour, conduira à de meilleurs médicaments et thérapies disponibles pour les médecins", a déclaré le chef de l'équipe de recherche, Paolo Pozzi de l'Université de Modène et de Reggio Emilia en Italie. .

L'équipe a développé la technologie avec de multiples utilisations à l'esprit.

«Cette approche permettra à des techniques optiques avancées telles que la microscopie multiphotonique d'imager plus profondément sous la surface du cerveau dans des organismes vivants», a déclaré Stefano Bonora, chef de groupe à l'Institut CNR de photonique et de nanotechnologie, qui a également travaillé sur le projet.

«Nous sommes impatients de voir comment il pourrait également être mis en œuvre dans d'autres systèmes, tels que les microscopes à couche lumineuse, les systèmes de super-résolution ou même de simples microscopes à épifluorescence.

L'optique adaptative est utile pour corriger les distorsions optiques typiques lors de l'imagerie à travers un tissu épais. Afin de ne pas faire face à ce problème, un microscope sur mesure est généralement nécessaire, qui comprend un miroir déformable.

Cependant, ce n'est pas toujours facile à faire et prend du temps. «Il est presque impossible d'inclure un miroir déformable dans un microscope existant, et aucun microscope adaptatif commercial n'est encore disponible sur le marché», a déclaré Pozzi.

"Cela signifie que la seule option pour un scientifique de la vie d'utiliser l'optique adaptative est de construire le microscope entier à partir de zéro, une opération qui est trop difficile et prend trop de temps pour la plupart des laboratoires de sciences de la vie."

D'où la volonté de l'équipe de trouver une solution au problème.

L'équipe a créé un morceau de verre si fin qu'il est pliable. La lentille est constituée d'un récipient en verre en forme de disque rempli de liquide transparent. Ensuite, un ensemble de 18 actionneurs mécaniques sur les bords du verre et qui sont commandés par un ordinateur agissent pour façonner et plier le verre à volonté.

L'équipe a ensuite utilisé un algorithme pour contrôler ces actionneurs. «Une correction optique efficace a été rendue possible par l'algorithme DONE (base de données en ligne non-linéaire extremum-Seeker), une solution très élégante basée sur des principes de type machine learning, que nous avons précédemment développée à TU Delft, "dit Pozzi.

Ce qui est formidable, c'est que cette technologie peut être installée sur n'importe quel microscope commercial, puis affiche l'image sur un écran.

Pozzi est enthousiasmé par le fait que son appareil puisse être utilisé de manière généralisée: notre nouvel appareil pourrait également être appliqué dans d'autres domaines tels que les communications optiques en espace libre, où il pourrait augmenter les taux de connexion de données et apporter des connexions de données dans des régions éloignées et isolées. "


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