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Cellule in 3D

Anche nella fisica ottica e nella microscopia esistono i premi per le migliori tecniche dell’anno. Se ci fosse anche un premio per il miglior film in 3D, ad aggiudicarselo sarebbe probabilmente il fisico Eric Betzig e il suo gruppo dell’Howard Hughes Medical Institute (Hhmi). La motivazione? Per il corto di una cellula in movimento con la migliore risoluzione mai ottenuta.

La tecnica sviluppata si chiama Bessel beam plane illumination microscopy (microscopia con illuminazione a fascio di Bessel piano). In un nuovo studio, pubblicato oggi su Nature Methods, Betzig ha portato questa tecnica a un livello di risoluzione di tre ordini maggiore rispetto a quanto finora possibile, arrivando a mostrare i dettagli delle componenti cellulari mentre la cellula stessa è in piena attività. Per di più, senza arrecare alcun danno al campione. Di solito, infatti, quando si sottopone una cellula a una luce molto intensa per un tempo prolungato, questa viene danneggiata e muore.

“La maggior parte delle tecniche che ho sviluppato finora riguarda cellule morte”, ha detto il fisico alla Bbc: “ Puoi ricavare delle informazioni ad altissima risoluzione studiando le cellule morte e ferme, ma non potrai conoscerne il movimento e le dinamiche”.

Come dice il nome, il sistema si serve del laser Bessel che produce un raggio non uniforme, più intenso nella parte centrale e più debole nella parte esterna. Il campione non viene attraversato dal laser dal basso verso l’alto, ma colpito lateralmente da una serie di fogli di luce. In questo modo vengono fatte delle scansioni rapidissime solo sul piano messo a fuoco dal microscopio. In pratica, spostando via via il piano focale, è come se si affettasse il campione con delle lame di luce. Le immagini delle fettine vengono poi impilate l’una sull’altra per dare la scansione completa 3D.

La novità sta nell’essere riusciti ad ottenere queste immagini 3D di cellule e strutture in movimento, creando poi dei cortometraggi – per esempio della divisione cellulare – che non risentono dei difetti ottici delle altre tecniche. Non solo la risoluzione, ma anche la velocità è impressionante: si ottengono 200 fettine in un secondo.

 

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