Il segreto di catturare immagini squisite del cervello con una nuova generazione di microscopi personalizzati è stato svelato oggi in Metodi della natura . I nuovi microscopi, conosciuti come mesoSPIM, può visualizzare i minimi dettagli del tessuto cerebrale fino ai singoli neuroni, e può scoprire l'anatomia 3-D di interi piccoli organi più velocemente che mai. I MesoSPIM forniscono nuove informazioni sull'organizzazione del cervello e del midollo spinale per i ricercatori che lavorano per ripristinare il movimento dopo la paralisi o per indagare sulle reti neuronali coinvolte nella cognizione, piacere o tossicodipendenza.

Poiché i mesoSPIM creano immagini ad alta risoluzione di campioni di grandi dimensioni più velocemente dei microscopi esistenti, sono utili per lo screening rapido di molti campioni. Una nuova iniziativa open source, comprendente i migliori ricercatori europei nel campo delle neuroscienze, sta guidando la diffusione di mesoSPIM a livello globale condividendo la loro esperienza ed entusiasmo, nonché immagini e video straordinari.

MesoSPIM, abbreviazione di microscopi a illuminazione piana selettivi su mesoscala, sono microscopi a foglio leggero. A differenza della microscopia tradizionale in cui i campioni vengono tagliati a fette con una lama prima della presentazione su un vetrino al microscopio, microscopi a foglio di luce affettano otticamente i campioni con un foglio di luce. Questo sezionamento ottico cattura frammenti di immagine senza danneggiare il campione. Le fette riprese vengono quindi combinate per ricostruire un'immagine tridimensionale dettagliata di un intero organo o campione. I set di dati prodotti dai microscopi a foglio luminoso standard sono molto grandi, e analizzarli richiede tempo. I MesoSPIM aggirano questo problema con tecnologie ottiche innovative che consentono una scansione rapida, nonché la visualizzazione diretta e la quantificazione dei dati acquisiti.

L'iniziativa mesoSPIM, iniziato dal Dr. Fabian Voigt nel gruppo del Prof. Fritjof Helmchen presso il Brain Research Institute, Università di Zurigo, consente l'integrazione di tecnologie all'avanguardia nei laboratori di ricerca di tutto il mondo. "Abbiamo creato l'iniziativa open source mesoSPIM per condividere gli ultimi sviluppi nella strumentazione e nel software per microscopi con la comunità di imaging. Chiunque cerchi dati anatomici di alta qualità da campioni di grandi dimensioni ora ha le informazioni necessarie per costruire e far funzionare il proprio mesoSPIM, " disse Voigt.

La forza dell'iniziativa risiede nelle intuizioni apportate da diverse discipline, come la fisica, biologia dello sviluppo e neuroscienze che consente lo sviluppo del microscopio, e ricerca sul cervello, fiorire.

Ci sono attualmente sette mesoSPIM in funzione in tutta Europa, e molti altri strumenti in costruzione. Uno dei nuovi mesoSPIM è ospitato dall'Advanced Lightsheet Imaging Center (ALICe) presso il Wyss Center. Aperto agli utenti esterni, ALICe offre una pipeline completa dalla preparazione del campione all'analisi delle immagini, sotto la guida scientifica di esperti dell'Università di Ginevra e dell'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Dott. Stéphane Pagès, Il coordinatore scientifico di ALICe ha dichiarato:"Siamo molto orgogliosi di avere uno dei soli sette microscopi mesoSPIM al mondo presso il Wyss Center. I microscopi MesoSPIM risolvono l'annoso problema di come ottenere un'eccezionale qualità dell'immagine in campioni di grandi dimensioni in tempi molto brevi. Siamo lieti di far parte dell'iniziativa che porta questa tecnologia nel mondo."

L'iniziativa mesoSPIM si rivolge a gruppi di ricerca e strutture di imaging con esperienza nella costruzione e nel supporto di microscopi personalizzati. Un mesoSPIM può essere installato in pochi giorni e in genere richiede un budget di circa $ 200K.

"L'iniziativa mesoSPIM:microscopi a foglio di luce open source per l'imaging di tessuti purificati" è pubblicata in Metodi della natura .