Acquisire immagini 3D di cellule microscopiche: ora si può

Una nuova tecnica di analisi microscopica promette di rivoluzionare l’indagine biologica e lo studio profondo delle cellule. La tecnica è chiamata SICM e potrebbe davvero aprirci nuovi orizzonti di comprensione della vita microscopica, con ripercussioni positive in ambito medico, chimico e neurobiologico. Di cosa si tratta?

Pare che i ricercatori dell’EPFL di Losanna abbiano sviluppato una nuova tecnica di analisi microscopica strutturata sulla felice combinazione di due tecniche note. L’obiettivo è quello di consentire a biologi e analisti di lavorare su immagini 3D ad alta definizione di cellule e corpi microscopici. La tecnica si chiama SICM e, trascendendo la classica microscopia ottica, promette una vera e propria rivoluzione nel mondo dell’analisi a scansione delle cellule.

Scrutare all’interno delle cellule senza ucciderle

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Scrutare nelle cellule in 3D grazie alla tecnica SICM – curiosauro.it

Sappiamo che le cellule viventi sono assai suscettibili agli stimoli esterni, indotti per esempio da impulsi meccanici o ottici. Per questo i biologi hanno sempre molti problemi con i campioni cellulari. Proprio al fine di risolvere questo limite, gli scienziati di Losanna hanno voluto puntare su una nuova soluzione che tenesse insieme la tecnica della microscopia a forza atomica e quella della microscopia a scansione elettronica. E tutto ciò per salvare il potenziale per l’imaging ad alta risoluzione tipico dei più invasivi microscopi atomici, e dall’altro conservare le immagini nitide che si ottengono con i microscopi elettronici (che però distruggono spesso i campioni).

Quindi con la microscopia a scansione di conduttanza ionica (SICM) si può lavorare sulla delicata superficie della membrana delle cellule ancora vive, e andare in profondità, senza comprometterle. In che modo, di preciso?

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In cosa consiste la tecnica SICM

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Il nuovo microscopio SICM (photo: EPFL) – curiosauro.it

Un buon punto di partenza è la microscopia elettronica, che può rivelare dettagli relativi alla superficie di un campione, ma che non può essere sempre utilizzata su cellule viventi (cioè per guardare dentro), poiché l’intensità del fascio di elettroni distruggerebbe il campione. I ricercatori della EPFL hanno perciò sviluppato una nuovissima tecnica di imaging a partire dalla cosiddetta microscopia a scansione di sonda (che tuttavia perfora il campione per mapparne il contenuto). Il principio è quello del sensore che sfiorando dei solchi (proprio come nel giradischi) riesce a far risuonare (in questo caso vedere) ciò che sta al di sotto.

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Attraverso il nuovo metodo, il campione non viene più perforato. Il team ha infatti sostituito la sonda classica con un nanoporo di vetro che misura il flusso di ioni senza dover toccare e danneggiare il campione. Per questo si parla di microscopia a scansione di conduttanza ionica (SICM). In più, i ricercatori hanno integrato nel modello SICM la tecnica dell’imaging della fluttuazione ottica stocastica (SOFI). Si tratta di un metodo per scrutare all’interno delle cellule e analizzare da vicino le varie molecole e i processi in corso.

Le due tecniche combinate consentirebbero agli scienziati di acquisire immagini 3D ad alta definizione dell’interno e dell’esterno delle cellule contemporaneamente. E ciò significa poter finalmente studiare le cellule nello specifico, mentre sono in vita, con la massima precisione e delicatezza.

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