Sistemi ottici sinergici per la biologia dello sviluppo
La microscopia a illuminazione selettiva di piano (SPIM), basata sulla fluorescenza di proteine nel campione, può fornire immagini di processi evolutivi in vivo con un rapido sezionamento ottico ad alta risoluzione. La SPIM non è in grado di acquisire immagini di strutture oltre il tessuto marcato, ma può essere integrata con una tecnica idonea come la tomografia ottica di proiezione (OPT). Finora non è stata approfondita la possibilità di un sistema multimodale che sfrutti le caratteristiche di SPIM e OPT. Il progetto SPIMTOP (Combined selective plane illumination microscopy and optical projection tomography for in vivo quantitative imaging of the developing zebrafish vasculature) ha unito i due sistemi. I ricercatori hanno sviluppato un metodo di analisi dei dati per produrre una mappa dinamica dettagliata del sistema vascolare in sviluppo del danio rerio. La combinazione dei due sistemi ha rivelato un limite: l’OPT richiede una lunga profondità di campo mentre la SPIM trae vantaggio dal un raggio d’azione poco profondo. Superando questo ostacolo tecnico senza modifiche all’hardware, SPIMTOP ha preso uno stack di immagini di trasmissione e ha creato un dataset per la ricostruzione tomografica. Il nuovo metodo può essere prontamente adottato per un gran numero di sistemi, compresi i microscopi a fogli di luce. I ricercatori hanno anche sviluppato una routine in tempo reale, che registra solo dati rilevanti per la ricostruzione, è compatibile con l’acquisizione di immagini in vivo e l’osservazione a intervalli di tempo dello sviluppo, integrandosi anche egregiamente con la registrazione SPIM. La biologia dello sviluppo è un’area in rapida crescita, in particolare con l’inserimento dell’espressione genica in dati morfologici. La tecnologia SPIMTOP amplierà gli orizzonti per lo sviluppo dell’immaginografia quantitativa di organismi translucidi come il danio rerio. Le innovazioni del progetto profilano un vantaggio competitivo per la ricerca dell’UE.
Parole chiave
Biologia dello sviluppo, sistema ottico, microscopia a illuminazione selettiva di piano, tomografia ottica di proiezione, osservazione a intervalli di tempo
