A ScopeM, le piccole cose diventano grandi

Se avete bisogno di un microscopio ottico o elettronico per le vostre ricerche, ScopeM è il posto giusto per voi. La piattaforma tecnologica ha sede nel 必博官网,必博体育 H?nggerberg dal 2014.

Vista ingrandita: Tomografo a sonda atomica. (Immagine: ETH di Zurigo/ETH Bachmann)
Il "Tomografo a sonda atomica" può essere utilizzato per immaginare strutture con risoluzione atomica in 3D. (Immagine: ETH di Zurigo/ETH Bachmann)

Sempre più in basso, attraverso lunghi corridoi rivestiti di lastre metalliche, nel profondo del seminterrato. Sotto il prato tra gli edifici HPM e HPF, dietro pesanti porte d'acciaio, si trovano alcuni dei più preziosi microscopi elettronici dell'ETH di Zurigo. Solo in questo modo - nove metri sottoterra in uno speciale edificio in ferro-calcestruzzo - possono funzionare in modo ottimale senza vibrazioni o interferenze elettromagnetiche.

I microscopi fanno parte di ScopeM), il "Scientific Center for Optical and Electron Microscopy". Questa piattaforma tecnologica interdisciplinare è stata lanciata dall'ETH all'inizio del 2014. Riunisce sotto lo stesso tetto il Centro di microscopia elettronica (EMEZ) e il Centro di microscopia ottica e screening (LMSC). "Ci consideriamo un centro di servizi per la microscopia scientifica. In senso figurato, il nostro campo è l'imaging e l'analisi di piccoli oggetti con la massima risoluzione", afferma l'amministratore delegato Nicolas Blanc, descrivendo la funzione di ScopeM.

Blanc è entrato a far parte del team di 30 persone di ScopeM nel settembre 2014. Il fisico, che ha trascorso 25 anni a sviluppare componenti microelettronici e sensori ottici nella ricerca applicata, gestirà e svilupperà ulteriormente la piattaforma tecnologica come imprenditore. Sarà affiancato dai due direttori tecnici, il ricercatore strutturale Roger Wepf e il biofisico Gábor Csúcs. Wepf era precedentemente responsabile della EMEZ e Csúcs della LMSC. Insieme a Nicolas Blanc, entrambi stanno sviluppando strategicamente la piattaforma.

Già 500 utenti su ScopeM

"La nostra offerta è rivolta principalmente ai membri dell'ETH e al personale scientifico, ma è fondamentalmente aperta a tutti", spiega Blanc. I dispositivi possono essere noleggiati a ore. Le prenotazioni possono essere effettuate online. Per gli scienziati si applicano condizioni più favorevoli rispetto agli utenti dell'industria. Chi siamo, oltre 500 utenti di 180 gruppi di ricerca utilizzano già la piattaforma tecnologica, che è una delle più grandi dell'ETH; il 95% di loro proviene dall'ETH o dal Settore dei PF.

"Gli utenti vengono addestrati da noi sul microscopio prima di essere autorizzati a lavorarci autonomamente", riferisce Blanc. A seconda della complessità del microscopio, l'introduzione può durare anche diversi giorni. Dopo tutto, oltre a imparare a utilizzare il dispositivo, è importante anche imparare a preparare e poi analizzare i campioni. Questo aspetto è diverso per quasi tutti i microscopi. Se avete bisogno di un determinato microscopio solo una volta, potete far realizzare il vostro progetto parzialmente o completamente dal team di ScopeM.

In generale, ScopeM intende raggruppare i servizi di microscopia dell'ETH di Zurigo come una piattaforma. "Invece di far sì che ogni gruppo di ricerca acquisti la propria attrezzatura e la usi solo sporadicamente, la metteremo a disposizione di tutti in modo centralizzato, 24 ore su 24", spiega Blanc. Con un costo che può raggiungere i quattro milioni di franchi per dispositivo, non si tratta di una cifra trascurabile. Tuttavia, ci sono anche ragioni scientifiche per la fusione in una piattaforma centralizzata. Ad esempio, i risultati di molti progetti di ricerca si completano a vicenda quando si combinano la microscopia ottica e quella elettronica.

Vista ingrandita: microscopio a luce multifotone. (Immagine: ETH di Zurigo/ETH Bachmann)
Tipico di ScopeM: un ricercatore utilizza un microscopio ottico a fotoni multipli per visualizzare e analizzare un campione di tessuto. (Immagine: ETH di Zurigo/ETH Bachmann)

Il sogno del microscopio ideale

Entrambe le tecniche hanno punti di forza diversi. Finora solo la microscopia elettronica è stata in grado di visualizzare strutture a livello atomico fino a 0,1 nanometri. Con i microscopi ottici, invece, le strutture biologiche, geologiche o chimiche possono essere visualizzate in modo dinamico e a colori e possono essere meglio differenziate. Possono anche essere utilizzati per analizzare campioni viventi. Questo non è ancora possibile con la microscopia elettronica.

Il "microscopio definitivo" dovrebbe quindi combinare la risoluzione della microscopia elettronica con la flessibilità della microscopia ottica, afferma Gábor Csúcs.

Un dispositivo che si avvicina a questo ideale si trova nell'edificio dell'HPM da diversi mesi, nascosto dietro a pareti divisorie verdi e a una tenda che lo protegge dalla luce diffusa durante le registrazioni. Si tratta di un "microscopio STED". Porta la microscopia a fluorescenza a un passo significativo dalla risoluzione della microscopia elettronica. Il suo inventore Stefan Hell ha appena ricevuto il Premio Nobel 2014. "Tuttavia, lo abbiamo acquistato prima dell'assegnazione del premio", afferma Gábor Csúcs con un pizzico di orgoglio.

ScopeM dispone di un totale di circa 100 dispositivi, 30 dei quali vengono definiti dall'amministratore delegato "dispositivi fondamentali". Si tratta di dispositivi che esistono una sola volta in tutta la Svizzera. Ad esempio, il "Tomografo a sonda atomica", che può essere utilizzato per ricostruire campioni con risoluzione atomica in 3D.

Piattaforma da ampliare ulteriormente

Dall'inizio dell'anno sono stati aggiunti altri sette nuovi dispositivi per la formazione e l'istruzione dei membri dell'ETH, oltre a tre strumenti di fascia alta per la ricerca. Per soddisfare i requisiti di un centro di microscopia in termini di spazio, nel 2016 la maggior parte delle apparecchiature dello ScopeM sarà spostata centralmente su due o tre piani dell'edificio HPM. Roger Wepf non vede l'ora di trasferirsi, poiché i microscopi elettronici e le attrezzature di preparazione erano a volte distribuiti in sei edifici. Oggi sono ancora dislocati in tre edifici.

Solo i grandi elettrodomestici sensibili rimarranno in futuro nella cantina costruita appositamente per loro.

Vista ingrandita: gestione di ScopeM: Roger Wepf, Nicolas Blanc, Gábor Csúcs. (Immagine: ETH di Zurigo/ETH Bachmann)
Umwelt und Geomatik: Roger Wepf, responsabile della microscopia elettronica, Nicolas Blanc, amministratore delegato, e Gábor Csúcs, responsabile della microscopia ottica. (Immagine: ETH di Zurigo/ETH Bachmann)

AmbitoM

ScopeM è una piattaforma tecnologica centrale dell'ETH di Zurigo. La sua sede principale è il 必博官网,必博体育 H?nggerberg. Nel centro interdisciplinare di microscopia, i ricercatori di diversi dipartimenti possono condividere l'infrastruttura ad alta intensità di costi. ScopeM contribuisce alla caratterizzazione strutturale dei materiali grazie a microscopi elettronici e luminosi all'avanguardia e alla nanoanalisi. I microscopi possono essere prenotati online inviando una descrizione del progetto.

www.scopem.ethz.ch

Questo articolo è apparso per la prima volta in vita,la rivista per la comunità dell'ETH.

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