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Das células aos órgãos inteiros: como a microscopia light sheet está mudando nossa compreensão do mundo biológico?
No mundo biológico, o avanço dos microscópios sempre foi uma ferramenta importante para revelar os mistérios da vida. Recentemente, o advento da microscopia de fluorescência light-sheet (LSFM) mudou esse jogo, proporcionando velocidades de imagem mais rápidas e excelente contraste de imagem, permitindo aos pesquisadores obter visualizações mais claras em células vivas e órgãos intactos.
A microscopia de fluorescência light sheet pode capturar imagens 3D de centenas a milhares de quadros por segundo, o que era inimaginável com tecnologias anteriores.
Comparado com a microscopia confocal tradicional, o método de detecção da microscopia light sheet é completamente diferente. Nesta tecnologia, apenas uma fina camada da amostra (geralmente de centenas de nanômetros a vários mícrons de espessura) é iluminada verticalmente. Esse design pode não apenas reduzir os danos causados pela luz à amostra, mas também melhorar o contraste da imagem, permitindo aos pesquisadores O. o leitor pode capturar com mais precisão mudanças sutis dentro da amostra.
Princípios básicos da microscopia light sheet
A configuração básica de um microscópio de fluorescência de folha de luz consiste em um feixe de laser que é expandido e focado através de uma lente cilíndrica para formar uma fina folha de luz em apenas uma direção. Esta fina folha de luz ilumina uma parte específica da amostra, e a luz fluorescente emitida pela amostra é coletada usando uma objetiva de microscópio padrão e projetada em um sensor de imagem.
Devido ao uso de iluminação plana, a velocidade de imagem da microscopia de fluorescência de folha de luz pode atingir de 100 a 1000 vezes a dos métodos tradicionais de varredura pontual.
Carregamento de amostra e características de imagem
Embora a microscopia light sheet seja mais rápida, ela também requer métodos especiais de configuração da amostra. A amostra geralmente é suspensa sob o microscópio ou montada em um dispositivo de suporte especial. Essas medidas garantem que a iluminação do microscópio e os caminhos de luz de detecção estejam devidamente alinhados para formar imagens nítidas.
Os modos de imagem da microscopia light sheet normalmente envolvem o movimento da amostra através do plano da imagem e, para amostras maiores que o sensor de imagem, é necessário movimento lateral. Além disso, os pesquisadores podem melhorar ainda mais a resolução da imagem por meio de imagens multivisualização.
Capacidades de resolução e progresso tecnológico
A resolução lateral da microscopia de fluorescência de folha de luz é comparável à da microscopia de fluorescência tradicional de extinção de incêndio e depende da capacidade do objetivo de detecção e do comprimento de onda da luz utilizada. Os avanços tecnológicos nos últimos anos, como a iluminação estruturada e a microscopia de super-resolução, aprimoraram ainda mais as capacidades desta tecnologia e superaram as limitações da microscopia tradicional.
Além disso, a microscopia light sheet combinada com a tecnologia de óptica adaptativa pode obter imagens mais profundas em amostras espessas, abrindo novas portas para a aplicação desta tecnologia.
Amplas aplicações de microscopia light sheet
A microscopia de fluorescência light sheet desempenha um papel vital em áreas como biologia do desenvolvimento, neurociência e desenvolvimento de medicamentos. Esta tecnologia não só permite a observação do desenvolvimento embrionário ao longo de vários dias, mas também permite o rastreamento preciso das alterações dinâmicas nas células, o que não é possível com muitos microscópios tradicionais.
O advento da microscopia light sheet nos permitiu explorar e compreender a vida como nunca antes.
No futuro, à medida que a tecnologia avança, a microscopia light sheet tem o potencial de desempenhar um papel importante numa gama mais ampla de pesquisas biomédicas e mudar a nossa compreensão do mundo biológico. Como esta poderosa tecnologia de imagem microscópica afetará nossa compreensão dos processos vitais?
