Il mondo naturale è servito da ispirazione per gli scienziati della Ohio State University le cui immagini al microscopio sono state annunciate lunedì (13 settembre) tra i primi 20 vincitori del concorso Nikon Small World Photomicrography 2021.

La concorrenza è stata agguerrita:quasi 1, Sono state presentate 900 immagini da 88 paesi.

Andrea Tedeschi, assistente professore di neuroscienze, si è classificato sesto al concorso annuale con la sua immagine dell'intera rete di vasi sanguigni che serpeggiano attraverso la corteccia sensomotoria del cervello di un topo adulto, un'area coinvolta nel controllo dell'integrazione sensoriale e motoria.

Tong Zhang e Paul Stoodley, direttore associato e direttore, rispettivamente, del Campus Microscopy and Imaging Facility (CMIF) dell'Ohio State, si è piazzato settimo nella competizione con un'immagine ravvicinata della testa di una zecca che, grazie a una combinazione di colori avanzata, fornisce una visione dettagliata di come è strutturata la bocca del parassita.

"La natura è bellissima. Questo è un punto molto importante da considerare perché stiamo studiando qualcosa di straordinario. E questo ci infonde molta energia positiva, " ha detto Tedeschi. "Durante i miei studi mi sono interessato sempre più alla microscopia, non come una tecnica ma come uno strumento per immergersi più a fondo nell'ignoto."

Il laboratorio di Tedeschi si concentra sulla comprensione di come l'ictus, lesioni del midollo spinale e traumi cerebrali interferiscono con la struttura e la funzione delle cellule nervose e la torsione dei vasi sanguigni nel sistema nervoso centrale del topo, sperando di fare scoperte che influenzino gli sforzi clinici per promuovere il recupero.

Ha perfezionato una tecnica che consente la visualizzazione di ogni singolo vaso sanguigno nel piccolo cervello di topo.

"Tutto ciò che riceve un apporto di sangue può essere ripreso al microscopio senza perdere alcun dettaglio della struttura fine del sistema vascolare, fino ai capillari, l'ultima fase fine e intricata dello scambio di ossigeno nei tessuti, " disse Tedeschi, anche un membro del tema Chronic Brain Injury Discovery di Ohio State.

Sebbene i neuroscienziati tendano a concentrarsi sui percorsi neurali nel cervello e nel sistema nervoso centrale, la ricerca sull'impatto del flusso sanguigno sullo sviluppo delle malattie neurodegenerative sta prendendo piede. Ed essere in grado di vedere quanto sia intricato il sistema vascolare ha portato Tedeschi a scavare più a fondo nel legame tra afflusso di sangue e funzione cerebrale.

"Tendiamo a pensare che i neuroni e i circuiti neuronali siano la struttura più complessa, ma in realtà, se sovrapponi le immagini, puoi capire che la vascolarizzazione cerebrale è complessa quanto l'architettura dei neuroni, " disse. "Se vuoi scoprire dove sta iniziando una malattia, è necessario accedere alla struttura in modo da poter comprendere i dettagli fini che potresti trascurare."

L'immagine colorata della testa di zecca creata da Zhang e Stoodley era una diapositiva di esempio, estranei a qualsiasi ricerca in corso. Ma il lavoro ha un collegamento diretto con la vita professionale quotidiana per i due, che gestiscono le operazioni del centro di microscopia e imaging all'interno dell'Office of Research and Comprehensive Cancer Center dell'Ohio State. Come anziano microscopista, Zhang fornisce formazione, consulenza e supporto tecnico per garantire che lo stato dell'Ohio della struttura, gli utenti accademici e del settore acquisiscono le migliori immagini possibili per i loro progetti.

Insieme all'esecuzione di CMIF, entrambi sono ricercatori attivi. Stoodley, un professore di infezione microbica e immunità, concentra la sua ricerca sull'identificazione dei processi chiave nello sviluppo e nella persistenza dei biofilm, comunità di batteri che vivono e comunicano tra loro, sul banco di laboratorio e in ambito clinico e industriale. Zhang studia le dinamiche tra due componenti cellulari, i mitocondri che forniscono energia e le reti del citoscheletro che aiutano le cellule a mantenere la loro forma, e come si relazionano alla malattia.

Le zecche succhiasangue sono vettori comuni di malattie umane e animali, e Zhang si è proposto di fornire un'immagine dettagliata che si concentrasse sull'anatomia della bocca, la struttura che le zecche usano per ancorarsi agli animali e agli umani che servono come fonti di farina di sangue.

Ha impiegato l'autofluorescenza del campione, l'emissione naturale di luce da parte di strutture biologiche, a diverse lunghezze d'onda, per produrre una visuale dettagliata e colorata dell'anatomia della testa della zecca.

"L'immagine era impressionante, e lo schema di colori dell'autofluorescenza ha fatto risaltare la regione della bocca dall'intera immagine, " ha detto Zhang. "Puoi vedere i dettagli nella testa della zecca, e soprattutto la sua regione della bocca, con strutture a forma di freccia rovesciata.

"È un buon esempio dei design intelligenti della natura".

Sia Tedeschi che Zhang hanno notato che il concorso Nikon Small World Photomicrography, ora nel suo 47esimo anno, ha avuto un ruolo importante nel mostrare al pubblico quanto può essere bella la scienza.

"Le immagini non hanno solo un significato scientifico, ma anche aprire una finestra alle persone, mostrando l'affascinante piccolo mondo, " disse Zhang.