Un team di ricercatori dell'Università della California, Berkeley, ha sviluppato un nuovo metodo di microscopia a fluorescenza in grado di migliorare la risoluzione fino alla scala di Ångström. Questa svolta potrebbe avere importanti implicazioni per lo studio dei sistemi biologici, poiché consentirebbe agli scienziati di vedere dettagli precedentemente invisibili.
Il nuovo metodo, chiamato STORM (microscopia di ricostruzione ottica stocastica), utilizza una serie di impulsi luminosi brevi e intensi per eccitare le molecole fluorescenti in un campione. Le molecole vengono quindi riprese utilizzando un microscopio ad alta risoluzione. Controllando attentamente la tempistica degli impulsi luminosi, i ricercatori sono in grado di ridurre la quantità di rumore di fondo e migliorare la risoluzione delle immagini.
Nei loro esperimenti, i ricercatori sono riusciti a raggiungere una risoluzione di 20 Ångströms, ovvero la dimensione di un atomo. Si tratta di un miglioramento significativo rispetto alla risoluzione della microscopia a fluorescenza convenzionale, che in genere è limitata a circa 200 nanometri.
I ricercatori ritengono che STORM potrebbe essere utilizzato per studiare un’ampia gamma di sistemi biologici, tra cui cellule, proteine e DNA. Potrebbe anche essere utilizzato per sviluppare nuovi farmaci e trattamenti per le malattie.
"Questo nuovo metodo di microscopia ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui studiamo i sistemi biologici", ha affermato il leader dello studio Xiangyu Zhuang. "Ci permetterà di vedere dettagli che prima erano invisibili, e questo potrebbe portare a nuove conoscenze su come funzionano le cellule e su come si sviluppano le malattie."
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Methods.
STORM funziona eccitando le molecole fluorescenti in un campione con una serie di impulsi luminosi brevi e intensi. Le molecole vengono quindi riprese utilizzando un microscopio ad alta risoluzione. Controllando attentamente la tempistica degli impulsi luminosi, i ricercatori sono in grado di ridurre la quantità di rumore di fondo e migliorare la risoluzione delle immagini.
STORM offre numerosi vantaggi rispetto alla microscopia a fluorescenza convenzionale, tra cui:
* Risoluzione migliorata: STORM può raggiungere una risoluzione di 20 Ångströms, ovvero la dimensione di un atomo. Si tratta di un miglioramento significativo rispetto alla risoluzione della microscopia a fluorescenza convenzionale, che in genere è limitata a circa 200 nanometri.
* Rumore di fondo ridotto: STORM utilizza una serie di impulsi luminosi brevi e intensi per eccitare le molecole fluorescenti in un campione. Ciò riduce la quantità di rumore di fondo e migliora il contrasto delle immagini.
* Versatilità: STORM può essere utilizzato per studiare un'ampia gamma di sistemi biologici, comprese cellule, proteine e DNA.
STORM potrebbe avere una vasta gamma di applicazioni, tra cui:
* Studiare la struttura delle molecole biologiche: STORM potrebbe essere utilizzato per studiare la struttura delle proteine, del DNA e di altre molecole biologiche con un dettaglio senza precedenti. Queste informazioni potrebbero aiutare gli scienziati a capire come funzionano queste molecole e come interagiscono tra loro.
* Sviluppo di nuovi farmaci e trattamenti: STORM potrebbe essere utilizzato per studiare come i farmaci interagiscono con cellule e tessuti. Queste informazioni potrebbero aiutare gli scienziati a sviluppare nuovi farmaci e trattamenti per le malattie.
* Diagnosi delle malattie: STORM potrebbe essere utilizzato per diagnosticare malattie rilevando la presenza di biomarcatori specifici. Ciò potrebbe portare a una diagnosi e a un trattamento più precoce delle malattie.
Lo sviluppo di STORM rappresenta un importante passo avanti nella microscopia a fluorescenza. Questo nuovo metodo offre una migliore risoluzione, un rumore di fondo ridotto e versatilità, rendendolo un potente strumento per studiare i sistemi biologici. STORM ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui studiamo cellule, proteine e DNA e potrebbe portare a nuove conoscenze su come si sviluppano le malattie e a nuovi farmaci e trattamenti.
