Microscopia revolucionária: imagens 3D de células vivas reveladas!

Microscopia revolucionária: imagens 3D de células vivas reveladas!

A microscopia de fluorescência light sheet (LSFM) se estabeleceu como uma tecnologia inovadora em pesquisa bioquímica. Este método permite que pesquisadores como Zeyu Zhang obtenham uma visão tridimensional de amostras fluorescentes, especialmente partes de células vivas. Uma característica proeminente do LSFM é o uso da técnica de contagem de fótons únicos correlacionada com o tempo (TCSPC), que permite medir com precisão a duração da luminescência das moléculas nas amostras. Dr. Meike Hofmann, pesquisador associado do Departamento de Óptica Técnica, destaca a crucialidade da duração da iluminação para a compreensão dos processos biológicos.

O sistema do microscópio detecta fótons e rastreia sua hora e localização de chegada. Esses resultados precisos requerem uma grande quantidade de fótons, o que também leva à necessidade de coletar muitos pontos de dados para produzir uma imagem abrangente. É o que relatam especialistas do natureza.com que os desenvolvimentos recentes na microscopia de fluorescência vitalícia (FLIM) oferecem o potencial de representar a complexidade dos sistemas biológicos com clareza sem precedentes.

A mecânica do FLIM

FLIM é uma técnica de imagem baseada em fluorescência que mede o tempo de vida de moléculas fluorescentes excitadas em vez da intensidade de fluorescência. A comparação entre a microscopia de fluorescência convencional e o FLIM mostra as diferenças significativas nos tempos de vida da fluorescência, que fornecem informações importantes sobre o ambiente molecular e os processos de transferência de energia. Por exemplo, uma diminuição no tempo de vida da fluorescência pode indicar transferência de energia de ressonância de Förster, o que é importante para a pesquisa em interações proteicas.

O tempo de vida da fluorescência indica o tempo médio que uma molécula permanece no estado excitado antes de retornar ao estado fundamental. Este tempo de vida é inversamente proporcional à soma das taxas de decaimento dos processos radiativos e não radiativos. Como o tempo de vida da fluorescência depende da identidade e do ambiente químico do corante, os pesquisadores podem usar este método para criar imagens precisas para cada pixel.

Aplicações e inovações

Os métodos de medição no FLIM incluem excitação pulsada, na qual o decaimento temporal da fluorescência é analisado, bem como excitação modulada por intensidade com mudança de fase. A intensidade de excitação é ajustada para que apenas um fóton possa ser detectado por pulso. O uso de histogramas de medições individuais permite que o tempo de vida da fluorescência seja determinado com precisão.

Os avanços tecnológicos vistos na pesquisa de Wikipédia incluem a integração de sensores de imagem de última geração, como câmeras CCD e campos de fotodiodos de avalanche para detecção, bem como o uso de câmeras ICCD que utilizam intensificadores de imagem para sensibilização. Esses desenvolvimentos contribuem decisivamente para melhorar drasticamente a precisão das medições e as aplicações associadas em biomedicina e biologia molecular.