Progettazione e validazione di un microscopio a luce strutturata basato su tecnologia DMD

La tesi tratta la progettazione, lo sviluppo e la validazione di un microscopio a luce strutturata a basso costo ed elevata flessibilità , basato su un proiettore commerciale in tecnologia DMD. L'illuminazione strutturata consente di migliorare la qualità  dell'immagine acquisita, sia in termini di riduzione del contributo degli oggetti fuori fuoco che in termini di risoluzione, consentendo di superare il limite fisico di diffrazione proprio dei microscopi convenzionali (super-resolution). Inoltre, tale metodica consente il sezionamento ottico del campione e quindi la ricostruzione dell'immagine 3D del campione stesso. L'innovatività  del lavoro svolto consiste nell'utilizzo di un microproiettore commerciale per la realizzazione dei pattern di illuminazione del campione. Tale scelta ha consentito sia di abbattere notevolmente i costi di realizzazione e gli ingombri, sia di ottenere un sistema estremamente versatile che consente all'utente di modificare facilmente i pattern di illuminazione. Inoltre, la velocità  di proiezione propria della tecnologia DMD ha permesso di minimizzare i tempi di acquisizione delle immagini, riducendo cosଠgli artefatti di misura legati ad eventuali vibrazioni e/o spostamenti del campione. L'attività  di tesi ha riguardato tutti gli aspetti della progettazione, a partire dal del layout opto-meccanico, fino alla scrittura del software di controllo ed elaborazione sviluppato in linguaggio Python e completo di interfaccia utente. Il sistema realizzato ਠstato quindi testato e validato sia su standard di taratura (sferette fluorescenti nanometriche), che su reali strutture biologiche quali globuli rossi ed osteoblasti. I risultati ottenuti hanno confermato la capacità  del sistema di effettuare il sezionamento ottico del campione, con successiva ricostruzione tridimensionale. Si ਠinoltre verificata la capacità  del sistema di implementare gli algoritmi di super-resolution.