Invención de un microscopio holográfico 3D que cabe en la mano

La microscopía holográfica permite observar objetos en tres dimensiones, en particular las estructuras internas de células o tejidos. A diferencia de los microscopios clásicos, también analiza la fase de la luz, revelando detalles invisibles.

Gracias a una impresora 3D, investigadores japoneses han desarrollado un microscopio digital de bajo costo y fácil de usar. Todo se basa en un smartphone que reconstruye hologramas en tiempo real.


Hasta ahora, esta tecnología era engorrosa y requería potentes ordenadores para los cálculos necesarios. Ahora, un smartphone es suficiente gracias a un método de cálculo innovador, la difracción de Fresnel de doble etapa.

Un haz luminoso ilumina una muestra e interactúa con un haz de referencia. Este patrón de luz, o holograma, es captado por una cámara conectada a un smartphone a través de USB. El teléfono entonces reconstruye una imagen 3D.

Un haz láser ilumina la muestra, mientras que un segundo haz, llamado haz de referencia, sirve como comparación. La interferencia entre estos dos haces crea un patrón de luz complejo, o holograma, que es captado por una cámara conectada al smartphone a través de un puerto USB. Gracias a una aplicación específica, el smartphone analiza y procesa estos datos para reconstruir una imagen 3D detallada de la muestra, permitiendo observar sus estructuras internas y externas.

Este nuevo método permite procesar hologramas rápidamente, alcanzando casi dos imágenes por segundo. La velocidad es suficiente para observar objetos inmóviles en casi tiempo real. La aplicación para smartphones, fácil de usar, permite hacer zoom en la imagen con un solo gesto. Un avance que podría hacer que la microscopía 3D sea accesible para todos, incluso fuera de los laboratorios.

Se contemplan aplicaciones médicas, especialmente en países en desarrollo donde faltan infraestructuras. Este microscopio podría diagnosticar enfermedades como la drepanocitosis sobre el terreno.

Los investigadores ya están trabajando en la mejora del sistema. El aprendizaje profundo, una forma de inteligencia artificial, pronto podría eliminar las imágenes parásitas, haciendo las observaciones aún más precisas.