Nei prossimi anni, questo microscopio permetterà l’analisi diretta di tessuti biologici con un livello di dettaglio senza precedenti.
Paolo Bianchini ha progettato e realizzato all’Istituto Italiano di Tecnologia, nel Dipartimento di Nanofisica, un microscopio ottico ad altissima risoluzione di una nuova classe, chiamato SW-2PE-STED.
Questo originale apparato, descritto in un articolo su Single wavelength 2PE-STED super-resolution imaging, nell’ International journal PNAS, ha la caratteristica di combinare due tecniche diverse di Imaging basate sulla fluorescenza. Si tratta della nanoscopia ottica STED e della microscopia a due fotoni (2ZPE).
La prima permette di ottenere una super risoluzione ottica superando la barriera della diffrazione, e dando immagini dettagliate dei campioni di cellule in scala nanometrica. La seconda produce immagini di sistemi biologici ( celle singole, tessuti o organi) con una elevata penetrazione anche in campioni spessi.
L’idea innovativa è stata quella di portare piccoli ma importanti innovazioni negli apparati convenzionali: la prima è rappresentata dall’utilizzo di una sorgente laser ad una sola lunghezza d’onda, anziché due, per stimolare e controllare la fluorescenza del campione biologico. La seconda si è concretizzata nell’introdurre una diversa architettura ottica per aumentare la risoluzione di quattro o cinque volte.
Viene perciò combinata la capacità della eccitazione ‘multi-foton’ di penetrare tessuti ed organi con quella del raggio STED a forma toroidale di ottenere una risoluzione molto simile a quella di un microscopio elettronico
L’invenzione è anche importante perché viene utilizzata una luce che non danneggia il campione biologico. In futuro saremo in grado di studiare meccanismi molecolari in tessuti ed organi direttamente nel corpo umano, senza dover estrarre campioni delle cellule.
