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Imaging in tempo reale delle cellule

Anche la microscopia ottica avanzata può essere troppo lenta per catturare i cambiamenti dinamici delle cellule umane in fase di osservazione. Tecniche nuove e potenti stanno ora rendendo possibile lo studio dei processi molecolari in tempo reale.

Salute

L’imaging a fluorescenza è uno strumento potente per analizzare le cellule, che ha trasformato la nostra comprensione della biologia. Recentemente sono state sviluppate nuove tecniche di imaging a super- risoluzione basate sulla fluorescenza che forniscono risoluzione spaziale in scala nanometrica, annunciando l’era della nanoscopia. Queste tecniche hanno una risoluzione sufficiente per visualizzare architetture sub-cellulari tridimensionali in più colori, con una ricchezza di dettagli mai ottenuta prima. Ma uno dei principali limiti sono i tempi lunghi dell’acquisizione, che rendono lo studio dei processi dinamici un compito difficile. Con il finanziamento del progetto CSRR (Correlative super resolution and real-time imaging of herpes virus infection) da parte dell’UE alcuni scienziati hanno sviluppato una tecnica di imaging a fluorescenza di correlazione che combina le proprietà della super-risoluzione e l’imaging in tempo reale. Questa tecnica permette loro di osservare le dinamiche di un campione biologico in tempo reale e poi fermare le dinamiche (tramite fissazione) in un momento di interesse per ottenere un’immagine a super-risoluzione. Gli scienziati hanno applicato il metodo di imaging di correlazione e super-risoluzione su cellule vive per studiare l’impatto dei posti di blocco cellulari sul trasporto cellulare. Un altro obiettivo era studiare la correlazione tra le dinamiche dei mitocondri e la loro morfologia. Si sono ideati nuovi percorsi per estrapolare precise informazioni quantitative da immagini a super-risoluzione. Utilizzando dispositivi microfluidici gli scienziati hanno automatizzato il processo di imaging, semplificando la preparazione dei campioni e migliorando la processività. La tecnologia di imaging CSRR sta ampliando il repertorio di tecniche su singole cellule disponibili e aprendo la porta all’applicazione di questi strumenti a molte altre questioni biologiche. Ci si aspetta che questi strumenti avranno un grande impatto sulla ricerca in settori quali microscopia, biofisica e biologia.

Parole chiave

Imaging in tempo reale, cellule, microscopia ottica, super-risoluzione, fluorescenza di correlazione

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