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di Francesca Cella Zanacchi

La microscopia ottica in fluorescenza è diventata lo strumento d’elezione per osservare i campioni biologici, quali organismi viventi, cellule, batteri o tessuti. Tale tecnica permette di ottenere immagini 3D in maniera non invasiva, grazie anche a una sempre più vasta gamma di molecole fluorescenti. Recentemente, un crescente interesse è stato dedicato allo sviluppo di nuove tecniche di super-risoluzione e nanoscopia, che hanno permesso di superare il limite risolutivo imposto dal fenomeno di diffrazione, portando la risoluzione a livello molecolare. Nonostante queste tecniche siano state implementate per osservare strutture in campioni sottili (ossia a livello cellulare), l’estensione dell’applicabilità di tali metodi a campioni spessi e tessuti rappresenta tuttora una sfida aperta. Il progetto si propone, appunto, lo sviluppo di una nuova tecnica, basata sulla localizzazione di singole molecole e su un’architettura con illuminazione planare (SPIN, Selective Plane Illumination Microscopy), grazie alla quale sarà possibile realizzare immagini tridimensionali a super-risoluzione in profondità all’interno di campioni biologici spessi e tessuti. Una prima fase del progetto proposto si basa sulla costruzione di un sistema ibrido per imaging a super-risoluzione di campioni biologici spessi, basato sull’accoppiamento di tecniche di localizzazione di singole molecole (IML, Individual Molecule Localization) e di tecniche di illuminazione a singolo piano (SPIM). La seconda fase prevede l’implementazione di tale tecnica su microscopi commerciali. La fase sarà dedicata al miglioramento della risoluzione assiale dello strumento. L’elevatissima risoluzione del microscopio proposto (IML-SPIM) contribuirà alla comprensione di meccanismi cellulari legati a malattie oncologiche o neurodegenerative.

francesca.cella@iit.it