Imagini 3D ale celulelor: cum au reușit oamenii de știință acest lucru

Există o limită cu privire la ceea ce putem învăța despre celule, din imaginile 2D. Acum însă, oamenii de știință de la UT Southwestern au dezvoltat un nou dispozitiv care este capabil să redea imagini 3D ale acestora.

Cercetătorii au pus la punct un nou dispozitiv ”simplu și eficient din punct de vedere al costurilor”, capabil să surprindă fotografii multi-unghiulare, care pot fi adaptate pe microscoapele de laborator existente. Echipa susține că soluția lor, care implică introducerea unei unități de două oglinzi rotative în fața camerei microscopului, este de 100 de ori mai rapidă decât conversia imaginilor din 2D în 3D.

În prezent, acest proces presupune colectarea a sute de fotografii ale unui specimen care pot fi încărcate sub formă de stivă de imagini într-un program software grafic, care apoi efectuează calcule pentru a oferi perspective de vizualizare multiple. Chiar și cu un computer puternic, acești doi pași pot consuma mult timp. Dar, folosind dispozitivul lor optic, echipa a descoperit că ar putea ocoli cu totul această metodă.

Imagini 3D ale celulelor, redate cu ajutorul unui proces simplu

Mai mult decât atât, cercetătorii susțin că abordarea lor este chiar mai rapidă, deoarece necesită o singură expunere a cemerei, în loc de sutele de cadre utilizate pentru întreaga serie de imagini 3D. Astfel, aceștia au descoperit tehnica în ce analizau imaginile capturate de două microscoape obișnuite, cu lamele luminoase.

În timp ce experimentau metoda lor optică, și-au dat seama că, atunci când au folosit o cantitate incorentă de soluție, imaginea proiectată părea să se rotească.

„Acesta a fost momentul! Ne-am dat seama că acest lucru ar putea fi mai mare decât o metodă optică normală, că sistemul ar putea funcționa și pentru alte tipuri de microscoape”, a spus Reto Fiolka, profesor asistent la Departamentul de Bioinformatică Lyda Hill de la UT Southwestern.

Folosind microscopul modificat, echipa a realizat imagini cu ioni de calciu care transportă semnale între celulele nervoase dintr-un vas de cultură și s-au uitat la sistemul circulator al unui embrion de pește zebră. De asemenea, au redat imaginile unor celule canceroase în mișcare precum și bătăile inimii peștilor zebră. Totodată, au aplicat tehnica și în cazul unor microscoape cu microscopie confocală cu discuri rotative.