Descrizione del progetto
Fonti di illuminazione strutturata integrate nel chip per una microscopia a super-risoluzione senza pari
L’imaging in tempo reale ad alta risoluzione delle cellule vive ha portato a progressi significativi, ma deve ancora affrontare sfide importanti. Il progetto NANOLED-SIM, finanziato dal CER, svilupperà un’alternativa avanzata che utilizza diodi organici a emissione di luce su scala nanometrica (nano-OLED) come sorgenti di illuminazione strutturata integrate nel chip. Il progetto utilizzerà la litografia olografica a fascio molecolare per realizzare motivi complessi con semiconduttori luminescenti. Questi saranno integrati in un dispositivo nano-OLED a emissione frontale su un chip di silicio. Il team caratterizzerà i modelli di emissione fotoluminescente ed elettroluminescente nello spazio reale e nello spazio di Fourier, testerà i chip al microscopio a fluorescenza e applicherà la deconvoluzione basata sull’apprendimento profondo per ricostruire le immagini. NANOLED-SIM consentirà di ottenere immagini ad alta risoluzione con un’acquisizione più rapida, il tutto in un sistema più compatto ed economico.
Obiettivo
The Abbe diffraction of visible light underlies the spatial resolution in conventional optical microscopy, limiting the smallest dimension of Airy disk to approximately 250 nm. The invention and evolution of super-resolution (SR) fluorescence microscopy in the past three decades has showcased the ability to break the diffraction limit. Among all SR microscopy technologies, the structured illumination microscopy (SIM) represents one of the most popular methods to enable live-cell SR imaging at high speeds. However, despite the great promise, there are a number of challenges for SIM. First, the standard SIM relies on the interference of two laser beams, so the attainable lateral resolution does not match other SR microscopy counterparts. Furthermore, the SIM microscopes tend to be bulky, expensive, and prone to misalignment.
In this project, we propose to use the nanoscale organic light-emitting diodes (Nano-OLEDs) as an on-chip excitation source to illuminate samples with highly complex structured illumination patterns, termed NANOLED-SIM. The realization of NANOLED-SIM can unlock high-order Fourier components for the resolution of high-frequency information, with single shot of illumination. The molecular-beam holographic lithography (MBHL) developed in my group will be used to fabricate complex patterns of luminescent organic semiconductors, which will then be integrated in a top-emitting Nano-OLED device on silicon chips. We will experimentally examine the photoluminescence and electroluminescence radiation patterns of our Nano-OLEDs in both real and Fourier spaces to access to the low-frequency information. Lastly, we will test our fabricated Nano-OLED chips in fluorescence microscopy, followed by developing the deep-learning-assisted image deconvolution algorithms to reconstruct the SR images. The concept of NANOLED-SIM proposed here gives rise to not only enhanced resolution and imaging speed, but also miniaturized system and cost-effective instrumentation.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata da un essere umano.
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica chimica metallorganica
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia microscopia a super risoluzione
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalloidi
- ingegneria e tecnologia nanotecnologia nanofotonica
Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
8092 Zuerich
Svizzera
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.