Proof-of-concept: dSTORM - the first entry-level super-resolution nanoscopy solution

Lys består av lyspartikkler som beveger seg som lysbølger. Disse bølgebevegelsene setter begrensninger for hvor små strukturer det er mulig å observere ved hjelp av lys, f.eks i optisk mikroskop. Den nedre grensen for hvor små strykturer det er mulig å observere i optiske mikroskoper betegnes som diffraksjonsbarrieren, og ble først beskrevet 1 1863 av Ernst Abbe. I mer enn 100 år har diffraksjonsbarrieren markert den nedre grensen for hvor små detaljer som er mulig å observere gjennom konvensjonelle optiske mikroskop (rundt 250 nanometer). Få instrumenter har hatt så stor betydning for utvikling av vitenskap og teknologi som det moderne optiske mikroskopet hvor det har bidrtt til gjennombrudd innen en rekke fagfelt som medisin, celle biologi, og diagnostikk etc. fordi strukturer mindre enn 250 nm (som virus) ikke kan observeres og studeres. De senere årene har er det utviklet flouresens baserte optiske mikroskoper som har brutt diffraksjonabarrieren. Slike teknikker omtales som optiske nanoskoper, og Nobelprisen i kjemi 2014 ble tildelt pionerene på dette området. Optiske nanoskoper muliggjør vitenskapelige studier av biologiske systemer i nanoskala. Dagens nanoskoper benytter et komplekst mikroskopsystem for å belyse prøven man ønsker å se på, og et enkelt dekk glass for å holde prøven. I dette prosjektet foreslår vi det motsatte: En kompleks masseproduserbar fotonisk chip for å holde og belyse prøven, og et standard optisk mikroskop til å fange bildene. Slike fotoniske chips kan masseproduseres og vil utgjøre en betydelig reduksjon i både kostnad og kompleksitet innen optisk nanoskopi. Våre fotoniske chips kan tilpasses bruk i standard optiske mikroskoper og dermed brukes til å konvertere dem til optiske nanoskoper. Målet med dette prosjektet er å demonstrere en kostnadseffektiv løsning som introduserer nanoskopi til en langt større brukergruppe, som i dag er begrenset av kostnaden assosiert med nanoskopi (størrelsesorden 5-10 millioner NOK for et mikroskop)