Kemunculan teknologi mikroskopi intravital tidak diragukan lagi merupakan terobosan besar dalam penelitian biomedis. Teknologi ini tidak hanya memungkinkan untuk mengamati perilaku sel pada hewan hidup, tetapi juga mengungkap proses utama dalam perkembangan banyak penyakit. Mikroskopi intravital memungkinkan peneliti untuk mengamati interaksi antarsel secara langsung pada resolusi tinggi, sehingga memberikan kesempatan untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang banyak penyakit.
Keuntungan utama mikroskopi intravital adalah kemampuan untuk mengambil gambar sel di lingkungan nyata organisme multiseluler yang kompleks.
Dalam kebanyakan kasus, laboratorium memilih tikus sebagai subjek penelitian karena karakteristik biologisnya sangat mirip dengan manusia. Namun, dalam beberapa kasus khusus, organisme eksperimental lain seperti tikus mungkin lebih tepat. Studi mikroskopi intravital biasanya memerlukan implantasi bedah jendela pencitraan pada hewan, yang memungkinkan peneliti untuk mengamati berulang kali selama berhari-hari atau bahkan berminggu-minggu.
Konsep dasar mikroskopi intravital adalah untuk mengambil gambar sel hidup melalui jendela pencitraan yang ditanamkan ke dalam jaringan hewan. Keuntungan paling signifikan dari teknologi ini adalah dapat mengamati sel hidup secara in vivo daripada di lingkungan kultur sel. Fitur ini memungkinkan peneliti untuk mengeksplorasi perilaku sel di lingkungan alaminya, khususnya untuk evaluasi proses penyakit atau efek obat.
Mikroskop modern berkualitas tinggi dan perangkat lunak pencitraan telah memungkinkan untuk melakukan pencitraan subseluler pada hewan hidup, yang memungkinkan peneliti untuk mempelajari biologi sel pada tingkat molekuler.
Dengan perkembangan teknologi protein fluoresen dan alat penyuntingan gen, penelitian dalam mikroskopi intravital telah mengalami kemajuan pesat. Perkembangan teknologi ini telah memungkinkan para peneliti untuk mengendalikan ekspresi gen tertentu dalam jaringan target pada waktu tertentu dan telah membantu menghasilkan tikus transgenik yang tepat, yang sangat penting dalam banyak penelitian eksperimental.
Mikroskopi intravital dapat dilakukan menggunakan berbagai teknik optik yang berbeda, termasuk pencitraan fluoresensi persegi, mikroskopi konfokal, mikroskopi yang dikontrol frekuensi, dan lainnya. Pertimbangan utama dalam memilih teknik meliputi kedalaman penetrasi yang diinginkan dan penangkapan interaksi seluler yang terperinci. Jika area yang diinginkan lebih dari 50-100 mikron di bawah permukaan, diperlukan mikroskop foton ganda, karena memberikan penetrasi yang lebih dalam daripada mikroskopi konfokal foton tunggal.
Mikroskop SHG tidak hanya memungkinkan pengamatan sel di bawah jaringan tulang, tetapi juga memungkinkan rekonstruksi model tiga dimensi struktur vaskular secara in vivo, yang memungkinkan peneliti melacak perubahan permeabilitasnya.
Dengan kemajuan teknologi pencitraan, mikroskopi intravital menjadi lebih fleksibel, tidak hanya dapat menangkap proses dinamis sel, tetapi juga dapat mencitrakan pada resolusi yang lebih baik, yang memungkinkan peneliti untuk memahami perubahan sel dan lingkungan mikronya dari berbagai tingkatan. .
Di masa lalu, mikroskopi intravital terutama digunakan untuk pencitraan pada tingkat jaringan atau sel tunggal. Namun dengan pengembangan teknik pelabelan sel anak dan kemajuan dalam mengurangi artefak gerakan, kini memungkinkan untuk mencitrakan proses dinamis dalam organel seluler di jaringan tertentu.
Meskipun memiliki kelebihan, mikroskopi intravital memiliki beberapa keterbatasan saat mengamati interaksi sel dengan lingkungan mikronya. Jumlah label fluoresensi yang dapat dibedakan membatasi visualisasi semua jenis sel. Selain itu, perbedaan transparansi dan homogenitas jaringan yang berbeda dapat memengaruhi kemudahan pencitraan, terutama untuk jaringan seperti otot rangka.
Tantangan dalam menghasilkan tikus transgenik dengan fenotipe yang diinginkan, serta kesulitan dalam menafsirkan perubahan yang diamati antara tikus tipe liar dan tikus transgenik, merupakan isu penting dalam penelitian ilmiah.
Mikroskopi intravital memberikan perspektif dan metode yang belum pernah ada sebelumnya untuk penelitian penyakit, tetapi apakah keterbatasannya akan menimbulkan tantangan bagi penelitian di masa mendatang?