Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Artist impression van het superresolutie-systeem. Een diffuse, willekeurig gespikkelde bundel (groen) uit de glasvezelsonde belicht het hele sample (rechts) meerdere keren. Met behulp van deze gecomprimeerde reconstructietechniek kan een beeld met hoge-resolutie gemaakt worden, zonder dat fluorescerende markeringen nodig zijn. Dat biedt mogelijkheden voor nanoscopie in zowel medische als nanolithografie toepassingen. Credits: Lyuba Amitonova

Onderzoekers van ARCNL en de Vrije Universiteit Amsterdam hebben een compacte techniek ontwikkeld voor snelle superresolutie-microscopie met ultradunne glasvezels. Met slimme signaalverwerking gaan ze daarmee voorbij de theoretische grenzen van resolutie en snelheid.

Omdat er geen speciale fluorescerende markeringen nodig zijn, is hun meetmethode veelbelovend voor zowel medische toepassingen als karakterisering van 3D-structuren in nanolithografie. Op 7 mei zijn de resultaten gepubliceerd in Light: Science & Applications, een wetenschappelijk tijdschrift in de Nature-familie.

"Op de nanoschaal wordt wat je kunt zien met een microscoop beperkt door de golflengte van het gebruikte licht. Er zijn manieren om deze diffractielimiet te doorbreken, maar die vereisen doorgaans grote microscopen en moeilijke verwerkingsprocedures", legt eerste auteur Lyuba Amitonova uit. "Zulke systemen zijn niet geschikt om kleine details te bestuderen in diepere biologische weefsellagen, of op andere moeilijk bereikbare plaatsen."

Amitonova startte onlangs bij ARCNL haar onderzoeksgroep ‘Nanoscale Imaging and Metrology'. Daarnaast is ze parttime verbonden aan de VU waar ze onderzoek doet naar naald-dunne glasvezelsondes voor endomicroscopie in de groep van hoogleraar Johannes de Boer. Amitonova en De Boer ontwikkelden een manier om de diffractielimiet te doorbreken in meetsystemen die in vivo diepere weefsellagen kunnen bestuderen.

Omgekeerde datacompressie
De sleutel tot Amitonova's aanpak is het feit dat niet alle informatie in een meet-sample nodig is om een bruikbaar beeld te creëren. "Denk aan de digitale fotografie, waar het JPEG-compressieformaat gebruikt wordt om de hoeveelheid gegevens in een foto te beperken. De compressie verwijdert tot negentig procent van het beeld, maar we kunnen het verschil nauwelijks zien", zegt ze. "Dit werkt omdat alle conventionele afbeeldingen van objecten ‘schaars' zijn, wat betekent dat de meeste afbeeldingspunten geen informatie bevatten. In onze metingen gebruiken we deze schaarsheid van informatie op een omgekeerde manier, door slechts tien procent van de beschikbare gegevens te verzamelen en daaruit het hele beeld te reconstrueren via een wiskundige berekeningsmethode. "

Diffuse lichtbundel
In conventionele microscopie worden samples vaak punt voor punt verlicht om een beeld van het geheel te creëren. Dit kost veel tijd, omdat voor afbeeldingen met een hoge resolutie veel datapunten nodig zijn. De aanpak van Amitonova en De Boer maakt gebruik van een fiber die een diffuse, ‘gespikkelde' laserstraal produceert waarmee ze grote delen van het sample tegelijkertijd met een willekeurig patroon kunnen verlichten. Vervolgens verzamelen ze het gereflecteerde licht als één enkel datapunt en reconstrueren dan de relevante informatie met een berekening.

"Als je punt voor punt belicht, resulteert het opnemen van 256 datapunten in een beeld van 256 pixels. Met onze methode creëert hetzelfde aantal metingen een afbeelding met ongeveer twintig keer zoveel pixels ", zegt Amitonova. "Onze techniek van gecomprimeerde beeldverwerking is niet alleen veel sneller; we hebben ook aangetoond dat het mogelijk is om details zichtbaar te maken die meer dan twee keer zo klein zijn dan wat je kunt zien met conventionele, diffractie-beperkte technieken."

Meten zonder fluorescentie
De methode is ontwikkeld met het oog op minimaal invasieve bio-imaging, maar is ook veelbelovend voor toepassingen in de nanolithografie. Anders dan andere systemen voor superresolutie-microscopie is het namelijk niet nodig om samples te markeren met fluorescerende labels. Amitonova gaat het concept dan ook verder uitwerken bij ARCNL: "Dat de glasvezelsondes zo compact zijn, maakt ze erg geschikt om betrouwbare meetinstrumenten mee te ontwikkelen voor de nanolithografie. Sondes van glasvezel leveren een unieke combinatie van hoge resolutie met een groot beeldbereik, waardoor ze eenvoudig te gebruiken zijn op plaatsen die je lastig kunt bereiken. Hopelijk resulteert de doorontwikkeling van onze methode in een hogere resolutie en snelheid. Onze resultaten zijn vooral interessant voor verbeteringen in instrumentatie en medische diagnostiek."

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> E-boek over 5G
> Whitepaper bewustwording c...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De grote sprong?

De zin van goede specificaties en beschrijvingen

Cyber security en handhaving

Toon alle columns / opinies

Whitepaper

De rol van sensoren in IIoT
Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Advertorial

DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Omvormer, spanningsdeler, lineaire stabilisator - wat moet ik kiezen?
Lees verder

advertorial

De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

advertorial

Verwen jezelf met een GRATIS Fluke 
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Corona-crisis

Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.