osservazione in vivo con microscopia a due fotoniaprile 2016

16_04_fascettaL’interno degli animali, soprattutto della loro scatola cranica, è uno dei territori più ambiti per l’esplorazione scientifica. Già da molti decenni, con le tecniche di imaging “radiologico”, lo sguardo scientifico si è addentrato dove prima poteva guardare solo il chirurgo. L’esplorazione microscopica, però, da cui erano derivate le moderne conoscenze di biologia e medicina (e in particolare erano nate le neuroscienze), si era per lo più dovuta accontentare di tessuti estratti, fissati, o al massimo in coltura, comunque ex vivo.
Una recente applicazione della microscopia a due fotoni (di questo perfezionamento della microscopia confocale a singolo fotone abbiamo parlato nel novembre 2013) permette di osservare non solo la morfologia e la fisiologia dei diversi tipi di cellule del tessuto nervoso, ma anche l’interazione tra queste cellule all’interno delle microstrutture che formano la corteccia cerebrale dell’animale vivo.
La microscopia a due fotoni si basa sul principio che la molecola fluorescente viene eccitata soltanto se è simultaneamente raggiunta da due o più fotoni. Questa eccitazione selettiva, oltre a conferire una notevole profondità di campo all’immagine totale, è soprattutto utile a raggiungere piani sottostanti rispetto a quello immediatamente visibile (fino a 700 μm di profondità). Con opportune strutture e procedimenti chirurgici, i diversi strati che formano la corteccia cerebrale possono così essere osservati mentre l’animale vive e svolge determinate attività.

Vascolarizzazione corticale al microscopio a due fotoni. Immagini tratte da “A review of imaging techniques for systems biology”, BMC Systems Biology, 2008.

Vascolarizzazione corticale al microscopio a due fotoni. Immagini tratte da “A review of imaging techniques for systems biology”, BMC Systems Biology, 2008.

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