Microscopio dual-light: ecco come osserva ciò che accade dentro una cellula

La possibilità di osservare una cellula in tempo reale rappresenta un obiettivo ambizioso per la ricerca biologica. Le tecniche tradizionali di microscopia offrono strumenti potenti, ma ogni approccio ha i suoi limiti. Si può ottenere una visione completa della cellula, ma perdere dettagli sulle particelle più piccole, oppure osservare minuscole componenti molecolari senza avere un quadro generale. Superare tale dicotomia è stata una sfida centrale per gli scienziati dell’Università di Tokyo. Quest’ultimi, di recente, hanno presentato un microscopio in grado di catturare simultaneamente fenomeni su scale molto diverse. Ampliando la gamma di segnali ottici registrabili di circa quattordici volte rispetto ai sistemi precedenti.

Le novità presentate dal nuovo microscopio dual-light

Tradizionalmente, la luce diffusa in avanti consente di monitorare con precisione organelli e strutture cellulari, ma fatica a intercettare oggetti di dimensioni inferiori a cento nanometri. Al contrario, la luce retrodiffusa permette di seguire particelle microscopiche, compresi singoli complessi proteici, ma limita il campo visivo. Impedendo, dunque, una panoramica completa della cellula. Il team guidato da Kohki Horie ha ideato una soluzione che unisce i due approcci, riuscendo a registrare simultaneamente informazioni di grande e piccola scala senza interferenze tra i segnali. La chiave del successo è stata la combinazione di ottimizzazioni hardware e algoritmi avanzati in grado di separare e interpretare con precisione le immagini.

Il nuovo microscopio è stato testato su cellule vive durante le fasi iniziali della morte programmata. Grazie al sistema, è stato possibile osservare contemporaneamente cambiamenti macroscopici negli organelli e movimenti quasi impercettibili di particelle microscopiche. Tale capacità è particolarmente utile perché elimina la necessità di marcatori fluorescenti, evitando alterazioni chimiche o degradazioni dei campioni che spesso limitano gli studi prolungati. La piattaforma consente anche di stimare con precisione la dimensione e l’indice di rifrazione delle particelle, parametri che forniscono indicazioni sul loro stato fisico e sulla composizione, riducendo il ricorso a strumenti aggiuntivi e accelerando le analisi. Tale nuovo approccio apre prospettive ampie per la biologia e la medicina. Combinando visione d’insieme e dettaglio microscopico, gli scienziati possono finalmente creare mappe dinamiche delle cellule più complete.

Fonte: TecnoAndroid