Le criblage de particules inconnues - y compris des virus et nanoparticules - est essentiel en médecine, dans l'industrie et également dans la détermination des polluants de l'eau. Nous présentons ici la microscopie RYtov pour l'identification des nanoparticules (RYMINI), une approche optique sans marquage, non invasive et non destructive qui fusionne le suivi 3D holographique sans marquage avec l'imagerie de phase quantitative à haute sensibilité dans une configuration optique compacte. Dédiée à l'identification puis à la caractérisation de nano-objets uniques en solution, elle est compatible avec des environnements très exigeants, tels que les laboratoires de biologie de niveau 3, avec une haute résilience aux sources externes de bruit mécanique et optique. Une caractérisation métrologique a été réalisée à l'échelle de chaque particule individuelle sur des nano-objets absorbants ou transparents ainsi que sur du VIH immature et infectieux, du SARS-CoV-2 et des vésicules extracellulaires en solution. Nous démontrons la capacité de RYMINI à déterminer la nature, la concentration, la taille, l’indice de réfraction complexe et la masse de chaque particule sans connaissance ni modèle de la réponse des particules. Le système dépasse les 90 % de précision pour l'identification automatique entre des nanoparticules diélectriques/métalliques/biologiques et environ 80 % pour la détermination chimique intraclasse des métaux et des diélectriques. Il tombe à 50-70 % pour la détermination au sein de la classe des nanoparticules biologiques.