Nuovo microscopio svela i misteri dell’organizzazione cerebrale

Ri­cercatori condividono i risultati dell’iniziativa mesoSPIM open source.

di Lisa Ovi

Nature descrive i risultati ottenuti da una nuova generazione di microscopi su misura. Denominati MesoSPIM, sono microscopi a foglio di luce in grado di rappresentare i minimi dettagli del tessuto cerebrale fino a singoli neuroni, cinque volte più sottili di un capello umano e possono rivelare l’anatomia 3D di interi piccoli organi, più velocemente che mai. I MesoSPIM forniscono nuove conoscenze sull’organizzazione del cervello e del midollo spinale per i ricercatori che lavorano al ripristino del movimento dopo la paralisi o per studiare le reti neuronali coinvolte nella cognizione, nel piacere o nella tossicodipendenza.

La grande velocità a cui i mesoSPIM creano immagini ad alta risoluzione rispetto ai microscopi finora esistenti, li rende utili allo screening rapido di numerosi campioni. Una nuova iniziativa open source, che comprende i migliori ricercatori europei nel campo delle neuroscienze, sta guidando la diffusione dell’utilizzo di mesoSPIM a livello globale e la condivisione di competenze, nonché immagini e video straordinari.

A differenza della microscopia tradizionale in cui i campioni vengono tagliati a fette con una lama prima di essere visualizzati su un vetrino al microscopio, i microscopi MesoSPIMs (mesoscale selective plane-illumination microscopes), tagliano otticamente i campioni con un fascio di luce. Questa sezione ottica cattura frammenti di immagine senza danneggiare il campione. Le fette di immagini vengono quindi combinate per ricostruire un’immagine tridimensionale dettagliata di un intero organo o campione. I set di dati prodotti dai microscopi a foglio di luce standard sono molto grandi e analizzarli richiede tempo. I MesoSPIM aggirano questo problema con tecnologie ottiche innovative che consentono la scansione veloce, nonché la visualizzazione diretta e la quantificazione dei dati acquisiti.

L’iniziativa opensource mesoSPIM, avviata dal Dr. Fabian Voigt in collaborazione con il Prof. Fritjof Helmchen presso il Brain Research Institute, University of Zurich, consente l’integrazione di tecnologie all’avanguardia nei laboratori di ricerca di tutto il mondo, rendendo disponibili a tutti le informazioni necessarie a costruire e utilizzare il proprio mesoSPIM, in pochi giorni al costo di circa $200,000.

Sono attualmente in funzione sette mesoSPIM in Europa, uno dei quali presso il Wyss Center for Bio and Neuroengineering.

(lo)

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