Microscópio vê interior de células de peixe vivo

A imagem do interior das células do peixe-zebra, totalmente focadas, é obtida pelo processamento em computador de uma sequência de imagens individuais. [Imagem: NIH/KIT]

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Microscópios ópticos são ferramentas insuperáveis para o estudo da estrutura e da dinâmica das células. Mas a verdadeira dinâmica das células só pode ser observada quando o organismo está em seu ambiente natural, seguindo em seu ritmo normal de vida. Não é difícil fazer isto com microrganismos, mas não é nada fácil ver o interior vivo de seres de mais alta ordem.
Superando a fluorescência
Agora, cientistas alemães desenvolveram uma nova técnica que finalmente supera o método de engenharia genética necessário para gerar a fluorescência que permite a visualização das estruturas vivas. Com a nova técnica, eles observaram o interior de um peixe-zebra, o organismo modelo mais utilizado em pesquisa genética, com uma resolução inédita de 145 nanômetros, muito abaixo do comprimento de onda da luz visível. Isto permitiu a visualização detalhada de estruturas chamadas microtúbulos, essenciais para o movimento e a divisão celular.
"É possível alcançar uma resolução de 145 nanômetros no plano e 400 nanômetros nos pontos intermediários," disse Marina Mione, que desenvolveu a nova técnica de microscopia com seus colegas dos institutos Karlsruhe e Max Planck.

Imagem 3D do interior de um ser vivo

Nesta nova técnica, o objeto a ser observado não é completamente iluminado. Ao contrário, a iluminação é focalizada em um ponto específico, minimizando o espalhamento da luz e permitindo a geração de uma imagem muito detalhada daquele ponto. Essa iluminação é então deslocada, gerando-se imagens sequenciais de toda a área que se deseja observar. A imagem final, totalmente focada, é obtida pelo processamento em computador das imagens individuais.

Outra vantagem é a possibilidade de ajustar a profundidade de campo, criando uma imagem 3D do interior de um ser vivo ainda vivo, e não dos restos biológicos de um ser que já foi vivo um dia.

Vivo inspira o não-vivo

O processo todo leva apenas alguns segundos, de forma que o movimento natural das células do organismo vivo não chega a interferir com o foco da imagem final.

A realização de imagens em sequência permitiu literalmente filmar o processo de crescimento da linha lateral do peixe, um órgão sensorial que se desenvolve 45 micrômetros abaixo de sua pele, e que outros pesquisadores estão replicando para auxiliar na navegação de robôs submarinos.

Bibliografia:

Resolution doubling in live, multicellular organisms via multifocal structured illumination microscopy
Andrew G York, Sapun H Parekh, Damian Dalle Nogare, Robert S Fischer, Kelsey Temprine, Marina Mione, Ajay B Chitnis, Christian A Combs, Hari Shroff
Nature Methods
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nmeth.2025