Inventado por primera vez en el siglo XVII por el científico holandés Antonie Philips van Leeuwenhoek, el microscopio óptico es la forma tradicional de microscopía, y todavía está en uso hoy en día. A veces conocido como un microscopio de luz, utiliza una serie de lentes de precisión para magnificar imágenes de muestras pequeñas con luz visible. Por lo tanto, la microscopía óptica es una técnica empleada para ver de cerca una muestra a través de la ampliación de una lente con luz visible.

Microscopía ópticaIncluso entonces, parecía que van Leeuwenhoek había alcanzado el llamado límite de difracción, que es un límite teórico más allá de adyacente, que los puntos no pueden distinguirse bajo un microscopio óptico. Este límite se determina en parte por la longitud de onda de la luz que se utiliza. Según la teoría, el tamaño máximo del objeto que se puede imaginar utilizando un microscopio convencional es la mitad de esa longitud de onda. Cualquier cosa más pequeña es imposible de poner en el foco agudo.

Este límite ha sido pensado durante mucho tiempo como un límite duro, determinado por las leyes de la naturaleza. Sin embargo, al aplicar algunos trucos inteligentes, los físicos finalmente fueron capaces de cruzarlo. En 2014, tres investigadores fueron galardonados con el Premio Nobel de Química que inventó la solución, conocida como microscopía de «fluorescencia de superresolución». En esta técnica, ciertas proteínas o moléculas se hacen fluorescentes por modificación genética. La señal de luz débil que emiten puede ser capturada con la ayuda de un microscopio óptico. «En la práctica, sin embargo», dice el investigador Bernd Rieger, «el problema de hacer fluorescentes a las proteínas es que no se pueden etiquetar todas las de un tipo en particular. Sólo el 30-50 por ciento de ellos, como máximo. Cuando luego comienzas a tomar medidas, solo ves un número de puntos luminosos individuales, no la estructura completa que estás tratando de ver».

Ahora, al hacer un refinamiento inteligente a esa técnica, los investigadores de TU Delft han traspasado aún más sus límites. Cuando anteriormente se podían observar objetos de hasta 10-20 nanómetros, su método permite centrarse en estructuras de tan solo 3 nanómetros de ancho.

Los investigadores de TU Delft idearon una adaptación a la microscopía de superresolución. Esto es comparable con lo que se conoce en la fotografía como ‘composición’: apilar varias imágenes para crear una sola imagen compuesta. «El promedio de la información de diferentes mediciones ya se estaba haciendo en microscopía electrónica», explica el investigador Sjoerd Stallinga. «Pero esa es una tecnología completamente diferente. Nuestra candidata al doctorado Hamidreza Heydarian tardó dos años en convertir la técnica para su uso en microscopía óptica».

La microscopía óptica se utiliza comúnmente en muchas áreas de investigación, incluyendo microbiología, microelectrónica, nanofísica, biotecnología e investigación farmacéutica. También puede ser útil ver muestras biológicas para diagnósticos médicos, conocidos como histopatología.

Según los investigadores, su técnica, que ya está logrando resoluciones a nivel de tres nanómetros, debería eventualmente permitir ver estructuras que miden solo un nanómetro.

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