Scienza e Cultura

Il microscopio che mostra le cellule in 3D con incredibile dettaglio

Una nuova tecnica consente agli scienziati di spiare le cellule immunitarie nel loro stato naturale.

Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a sbirciare all’interno delle cellule viventi e creato un video che mostra come funzionano, con un livello di dettagli in 3D che non ha precedenti. Utilizzando uno speciale microscopio, e nuove tecniche di illuminazione, un team di Harvard e l’Istituto medico Howard Hughes hanno catturato le interazioni delle cellule immunitarie zebrafish con dettagli 3D e risoluzione incredibile. La tecnologia ha già portato nuove informazioni sulla funzione cellulare e potrebbe trasformare la nostra comprensione di come gli organismi funzionano.

Ogni volta che abbiamo fatto un esperimento con questo microscopio, abbiamo osservato qualcosa di nuovo –e generato nuove idee e ipotesi da testare-“, ha affermato il coautore dello studio e professore di Harvard Tomas Kirchhausen. “Può essere usato per studiare quasi tutti i problemi in un sistema biologico o organismo esistente.

L’imaging su scale così piccole normalmente richiede dei livelli di luce molto intensi che possono portare alla morte dell’organismo studiato. Invece, il team ha usato una tecnica chiamata “latice light-sheet microscopy”, che prevede il passaggio rapido di fogli di fasci di luce attraverso il tessuto vivente, lasciandolo intatto.

Allo stesso tempo, il team ha cooptato la tecnologia normalmente utilizzata per effettuare la correzione delle immagini astronomiche chiamate “adaptive optics”. Un laser viene irradiato attraverso il tessuto bersaglio e confrontando l’aspetto del fascio prima e dopo il suo passaggio, il microscopio può calcolare la distorsione e correggerla. La tecnica ha anche permesso ai ricercatori di osservare le cellule strato per strato, vedendo le interazioni su un livello estremamente granulare.

Il risultato sbalorditivo, come mostrato sopra, è una finestra in diretta sulla funzione delle cellule immunitarie con un dettaglio decuplicato. In un colpo, una cellula immunitaria color arancio raccoglie particelle di zucchero blu, e in un’altra, una cellula cancerosa tenta di accedere attraverso una parete dei vasi sanguigni. I ricercatori possono persino “far esplodere” le cellule dei tessuti per concentrarsi su qualsiasi particolare.

Lavoro per capire come le cellule ‘mangiano’ usando macchinari basati su portatori vescicolosi, e per tutta la mia vita ho sognato di vederlo in un organismo vivente“, ha detto il coautore dello studio e professore di Harvard Tomas Kirchhausen. “Questo è il miracolo di poter vedere ciò che non siamo mai stati in grado di vedere prima. È semplicemente incredibile.