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Lo spessore della cellula misurata con nuovi metodi

La capacità di misurare la spessore delle cellule e di visualizzarne la struttura biologica, l’organizzazione e la dinamica apre nuovi orizzonti per applicazioni biomediche. Sarebbe utile determinare le proprietà delle cellule carcinomatose e facilitare la diagnosi di varie malattie.
Lo spessore della cellula misurata con nuovi metodi
L’interferometria è una tecnica investigativa impiegata in parecchi campi scientifici. In biologia, ha la capacità di misurare cellule, compartimenti cellulari o macromolecole senza che occorra alcuna marcatura.

Gli scienziati impegnati nel progetto IMANILBCAT (Interferometric microscopy and nanoscopy in live biological cells and tissues), finanziato dall’UE, si sono proposti di utilizzare l’interferometria ottica per registrare la struttura spaziale, temporale e di indice rifrattivo della cellula. Tra i loro obiettivi rientrava l’identificazione di segnature meccaniche di cellule carcinomatose, l’esecuzione della diagnosi riguardanti malattie eritrocitarie e la misurazione di proprietà meccaniche di neuroni.

Il primo passo dei ricercatori è stato lo sviluppo di un modulo interferometrico compatto, con prestazioni di elevata precisione, per valutare i profili di spessore ottico di cellule viventi. Adottando questa tecnica interferometrica portatile, è stato rilevato che lo spessore ottico di cellule carcinomatose fluttua maggiormente rispetto a cellule sane. Analogamente, il profilo di spessore di cellule carcinomatose metastatiche risultava più variabile a confronto di cellule carcinomatose primarie; ne emerge che questo approccio potrebbe essere sfruttato nella classificazione del cancro.

Inoltre, la microscopia interferometrica è stata utilizzata per monitorare processi dinamici, come la somministrazione di farmaci in vitro con alta risoluzione temporale e una velocità senza precedenti. Per rendere possibile l’utilizzo clinico di tali metodi, gli scienziati hanno generato nuovi algoritmi capaci di consentire l’elaborazione in tempo reale di profili di spessore ottico. La specificità molecolare del metodo è stata ulteriormente migliorata tramite l’etichettatura con nanoparticelle plasmoniche precedentemente eccitate otticamente, con l’intento di utilizzare le nanoparticelle legate a beta amiloide per rilevare la degenerazione nell’attività neuronale.

Nel complesso, le attività IMANILBCAT hanno contribuito a una piattaforma di nanorilevazione interferometrica per la stima quantitativa di spessori di cellula in campioni vivi senza etichettatura, scansione o intervento.

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Keywords

Spessore della cellula, interferometria, cancro, malattia eritrocitaria, IMANILBCAT
Numero di registrazione: 190942 / Ultimo aggiornamento: 2017-01-20