Agência FAPESP – Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, acabam de produzir as primeiras imagens tridimensionais de uma célula viva.
A nova técnica, que usa um método parecido com o da tomografia computadorizada por raio X, foi descrita na edição de 12 de agosto da revista Nature Methods.
Segundo Michael Feld, diretor do Laboratório de Espectroscopia George R. Harrison, do MIT, a novidade poderá ser usada para a produção das imagens mais detalhadas já obtidas das estruturas internas de células vivas, sem a ajuda de marcadores fluorescentes ou de outros agentes externos de contraste.
“Pela primeira vez, as atividades funcionais de células vivas podem ser estudadas em seu estado natural. Conseguir isso tem sido um sonho pessoal e o objetivo de nosso laboratório há vários anos”, disse Feld, um dos autores do artigo publicado.
Por meio da nova técnica, os pesquisadores fizeram imagens em três dimensões de células de câncer cervical com detalhes das estruturas internas. Também registraram diversos outros tipos de células e o verme modelo para pesquisas Caenorhabditis elegans.
Os cientistas basearam a novidade no mesmo conceito usado para criar imagens de tomografia computadorizada tridimensionais, que permitem o diagnóstico e tratamento de condições médicas. Essas imagens são geralmente produzidas pela combinação de duas imagens bidimensionais em raio X feitas à medida que a fonte de radiação se movimenta em torno do objeto.
“Podemos reconstruir uma representação em 3D de um objeto a partir de múltiplas imagens feitas de múltiplas direções”, disse Wonshik Choi, outro autor do estudo.
“Uma grande vantagem da nova técnica é que ela pode ser usada para estudar células vivas sem qualquer tipo de preparação”, disse Kamran Badizadegan, também autor da pesquisa. Com outros métodos de obtenção de imagens tridimensionais, as amostras precisam ser fixadas quimicamente, congeladas, metalizadas ou envolvidas em outros tipos de processamento de modo a poder fornecer informações estruturais detalhadas.
Como as células não absorvem muita luz visível, os pesquisadores obtiveram as imagens com base em uma propriedade conhecida como índice de refração. Todo material tem um índice refrativo bem definido, que é a medida do quanto a luz tem sua velocidade reduzida ao passar pelo material. Quanto maior o índice, menor a velocidade.
Para obter as medidas de que precisavam, o grupo de Feld empregou interferometria, técnica por meio da qual uma onda de luz, ao passar por uma célula, é comparada com uma onda de referência.
Para chegar às imagens em 3D, os pesquisadores combinaram 100 imagens em duas dimensões feitas a partir de diferentes ângulos. O resultado, segundo eles, consiste essencialmente em mapas dos índices refrativos das organelas celulares. O tempo total de produção das imagens tridimensionais é de 0,1 segundo. A resolução conseguida é de cerca de 500 nanômetros, mas os pesquisadores esperam reduzir em breve para 150 nanômetros.
O resultado final das células de câncer cervical revela o núcleo, nucléolo (estrutura no interior do núcleo) e pequenas organelas no citoplasma. Os pesquisadores trabalham agora para caracterizar melhor as organelas por meio da combinação da nova técnica com microscopia fluorescente e outros métodos.
O artigo Tomographic phase microscopy, de Michael Feld e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Methods em www.nature.com/nmeth.
A nova técnica, que usa um método parecido com o da tomografia computadorizada por raio X, foi descrita na edição de 12 de agosto da revista Nature Methods.
Segundo Michael Feld, diretor do Laboratório de Espectroscopia George R. Harrison, do MIT, a novidade poderá ser usada para a produção das imagens mais detalhadas já obtidas das estruturas internas de células vivas, sem a ajuda de marcadores fluorescentes ou de outros agentes externos de contraste.
“Pela primeira vez, as atividades funcionais de células vivas podem ser estudadas em seu estado natural. Conseguir isso tem sido um sonho pessoal e o objetivo de nosso laboratório há vários anos”, disse Feld, um dos autores do artigo publicado.
Por meio da nova técnica, os pesquisadores fizeram imagens em três dimensões de células de câncer cervical com detalhes das estruturas internas. Também registraram diversos outros tipos de células e o verme modelo para pesquisas Caenorhabditis elegans.
Os cientistas basearam a novidade no mesmo conceito usado para criar imagens de tomografia computadorizada tridimensionais, que permitem o diagnóstico e tratamento de condições médicas. Essas imagens são geralmente produzidas pela combinação de duas imagens bidimensionais em raio X feitas à medida que a fonte de radiação se movimenta em torno do objeto.
“Podemos reconstruir uma representação em 3D de um objeto a partir de múltiplas imagens feitas de múltiplas direções”, disse Wonshik Choi, outro autor do estudo.
“Uma grande vantagem da nova técnica é que ela pode ser usada para estudar células vivas sem qualquer tipo de preparação”, disse Kamran Badizadegan, também autor da pesquisa. Com outros métodos de obtenção de imagens tridimensionais, as amostras precisam ser fixadas quimicamente, congeladas, metalizadas ou envolvidas em outros tipos de processamento de modo a poder fornecer informações estruturais detalhadas.
Como as células não absorvem muita luz visível, os pesquisadores obtiveram as imagens com base em uma propriedade conhecida como índice de refração. Todo material tem um índice refrativo bem definido, que é a medida do quanto a luz tem sua velocidade reduzida ao passar pelo material. Quanto maior o índice, menor a velocidade.
Para obter as medidas de que precisavam, o grupo de Feld empregou interferometria, técnica por meio da qual uma onda de luz, ao passar por uma célula, é comparada com uma onda de referência.
Para chegar às imagens em 3D, os pesquisadores combinaram 100 imagens em duas dimensões feitas a partir de diferentes ângulos. O resultado, segundo eles, consiste essencialmente em mapas dos índices refrativos das organelas celulares. O tempo total de produção das imagens tridimensionais é de 0,1 segundo. A resolução conseguida é de cerca de 500 nanômetros, mas os pesquisadores esperam reduzir em breve para 150 nanômetros.
O resultado final das células de câncer cervical revela o núcleo, nucléolo (estrutura no interior do núcleo) e pequenas organelas no citoplasma. Os pesquisadores trabalham agora para caracterizar melhor as organelas por meio da combinação da nova técnica com microscopia fluorescente e outros métodos.
O artigo Tomographic phase microscopy, de Michael Feld e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Methods em www.nature.com/nmeth.
Nenhum comentário:
Postar um comentário