Pesquisadores desenvolveram uma nova técnica de microscopia capaz de produzir imagens de super resolução de células vivas a partir de uma única exposição da câmera. Batizado de SPIFFI, o método foi criado por uma equipe da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, e pode ajudar a registrar processos biológicos rápidos que são difíceis de acompanhar com técnicas tradicionais.
Como funciona o SPIFFI
SPIFFI significa Spatial Polarization Induced Fluorescence Fluctuation Imaging. A técnica utiliza as propriedades de polarização da luz emitida por moléculas fluorescentes.
Em vez de depender de centenas ou milhares de imagens capturadas ao longo do tempo, o sistema registra quatro canais de polarização em uma única exposição. Essas informações são combinadas para gerar uma imagem com resolução superior à obtida em microscopia convencional.
Nos testes realizados pelos pesquisadores, o método proporcionou um ganho instantâneo de resolução de pelo menos 1,7 vez. Com técnicas adicionais de processamento, a equipe conseguiu chegar a uma resolução de aproximadamente 80 nanômetros em determinadas amostras.
A principal vantagem está nas células vivas
A grande diferença do SPIFFI aparece quando o objetivo é observar estruturas que estão em movimento.
Métodos tradicionais de super resolução podem precisar de muitas imagens para reconstruir uma única cena detalhada. Esse processo pode funcionar bem com amostras fixadas, mas se torna problemático quando estruturas celulares se movimentam rapidamente.
Com o SPIFFI, cada exposição pode gerar uma imagem de super resolução. Isso permite acompanhar fenômenos dinâmicos com muito menos risco de que o movimento da célula prejudique o resultado.
Nos experimentos, os pesquisadores conseguiram observar movimentos de mitocôndrias e microtúbulos, além de eventos de fusão e divisão celular. A técnica também foi usada para produzir imagens tridimensionais de células vivas.
Imagens mais detalhadas mesmo com fotobranqueamento
Outro teste envolveu mitocôndrias de células vivas. Segundo os pesquisadores, o SPIFFI conseguiu manter melhor a resolução mesmo enquanto o marcador fluorescente perdia intensidade ao longo do tempo.
Em determinada comparação, a resolução permaneceu em cerca de 178 nanômetros com o SPIFFI, enquanto a microscopia de campo amplo chegou a aproximadamente 479 nanômetros após o fotobranqueamento do marcador.
O sistema também consegue extrair informações sobre a orientação das moléculas fluorescentes, acrescentando uma dimensão adicional aos dados obtidos durante a observação.
Tecnologia ainda está em desenvolvimento
Apesar dos resultados promissores, o SPIFFI ainda está em fase de pesquisa. A equipe trabalha para tornar o equipamento mais compacto e combinar a técnica com outros métodos de imageamento em três dimensões.
Os pesquisadores acreditam que a tecnologia pode ter aplicações em áreas como biologia celular, neurociência, biofísica e descoberta de medicamentos, principalmente em situações que exigem o acompanhamento de processos microscópicos rápidos.
A novidade chama atenção porque muda a lógica usada por várias técnicas de super resolução. Em vez de depender principalmente do tempo para acumular informações, o SPIFFI utiliza a polarização da luz para extrair mais detalhes de uma única exposição.
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