Invenção de um microscópio holográfico 3D que cabe na mão

A microscopia holográfica permite observar objetos em três dimensões, particularmente as estruturas internas de células ou tecidos. Ao contrário dos microscópios clássicos, ela também analisa a fase da luz, revelando detalhes invisíveis.

Graças a uma impressora 3D, pesquisadores japoneses projetaram um microscópio digital de baixo custo e fácil de usar. Tudo se baseia em um smartphone que reconstrói hologramas em tempo real.


Essa tecnologia era, até agora, volumosa, exigindo computadores poderosos para os cálculos necessários. Agora, um smartphone é suficiente graças a um método de cálculo inovador, a difração de Fresnel em dois estágios.

Um feixe de luz ilumina uma amostra e interage com um feixe de referência. Esse padrão luminoso, ou holograma, é captado por uma câmera ligada a um smartphone via USB. O telefone então reconstrói uma imagem 3D.

Um feixe laser ilumina a amostra, enquanto um segundo feixe, chamado feixe de referência, serve de comparação. A interferência entre esses dois feixes cria um padrão luminoso complexo, ou holograma, que é captado por uma câmera conectada ao smartphone através de uma porta USB. Graças a um aplicativo específico, o smartphone analisa e processa esses dados para reconstruir uma imagem 3D detalhada da amostra, permitindo assim a observação de suas estruturas internas e externas.

Este novo método permite tratar os hologramas rapidamente, alcançando quase duas imagens por segundo. A velocidade é suficiente para observar objetos imóveis em quase tempo real. O aplicativo para smartphone, fácil de usar, permite dar zoom na imagem com um toque. Um progresso que pode tornar a microscopia 3D acessível a todos, mesmo fora de laboratórios.

Aplicações médicas estão sendo consideradas, especialmente em países em desenvolvimento onde as infraestruturas são escassas. Este microscópio poderia diagnosticar doenças como a anemia falciforme no campo.

Os pesquisadores já estão trabalhando na melhoria do sistema. O aprendizado profundo, uma forma de inteligência artificial, poderá em breve eliminar as imagens indesejadas, tornando as observações ainda mais precisas.