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La biopsia potrebbe essere un lontano ricordo grazie alla nuova creazione dell’Istituto Italiano di Tecnologia: un microscopio a super-risoluzione, SW-2PE-STED, che nei prossimi anni potrà rendere possibile l’analisi diretta e ad altissima risoluzione dei tessuti biologici. L’invenzione è stata realizzata da quattro ricercatori del Dipartimento di Nanofisica coordinati da Alberto Diaspro, Direttore del Dipartimento.
Il nuovo microscopio – ha reso noto ITT – unisce in un unico strumento la nanoscopia ottica STED e la microscopia a doppio fotone (2PE), due tecniche avanzate di imaging. Il nanoscopio ottico STED (Stimulated Emission Depletion) rappresenta l’ultima frontiera della microscopia in fluorescenza. È una tecnologia che permette di superare i limiti risolutivi della microscopia tradizionale; consente di ottenere immagini dettagliate di sistemi cellulari alla scala del nanometro. La microscopia a multifotone permette di osservare sistemi biologici – singole cellule, tessuti o organi – in profondità, potendo penetrare in spessori di circa 800 micron.
“Il nostro gruppo – ha dichiarato il team, leader, Paolo Bianchini, 34 anni – ha una forte competenza nella microscopia STED e nella microscopia a due fotoni. Ciò ci ha permesso di pensare a delle piccole ma importanti variazioni: innanzitutto utilizzare un solo tipo di luce laser sia per stimolare sia per controllare la fluorescenza del campione, e infine modificare l’architettura dello strumento per aumentare la risoluzione di circa quattro-cinque volte, sfruttando la microscopia a doppio fotone”.
Il nuovo microscopio SW-2PE-STED utilizza una sorgente di luce laser ad una unica lunghezza d’onda, il cui fascio luminoso viene suddiviso in due: il primo stimola il fenomeno dell’eccitazione multifotonica, il secondo, dalla caratteristica forma a ciambella, “strizza” l’informazione per ottenere una immagine in super risoluzione.
Si uniscono così la capacità a penetrare in tessuti e organi, e quella di portare la risoluzione più vicina a quella di un microscopio elettronico. “Oltre a riuscire coniugare in un unico strumento due tecniche avanzate – ha detto il professor Diaspro – il nostro lavoro è importante perché‚ la luce che utilizziamo ha un’energia che non danneggia il campione biologico che vogliamo analizzare.
In futuro potremo studiare i meccanismi molecolari di tessuti e organi del nostro corpo senza estrarre le cellule dal campione ma direttamente. E i campi di applicazione potranno essere molteplici, dalle neuroscienze alla comprensione delle malattie oncologiche”.