Nanotecnologia

Microscópio óptico dobra de resolução, com imagens coloridas em 3D

Microscópio óptico dobra de resolução, com imagens coloridas em 3D
[Imagem: Schermelleh et al./Science]

Cientistas conseguiram dobrar a resolução dos microscópios ópticos tirando proveito de um efeito até agora tido como totalmente indesejável: as sombras geradas pela luz ao redor da amostra que está sendo visualizada.

Microscópios ópticos

Os microscópios ópticos são aqueles microscópios tradicionais, que permitem a visualização direta das amostras, em contraposição aos microscópios eletrônicos, cujas imagens são formadas por meio de processamento e mostradas na tela de um computador.

Todos os microscópios ópticos estão sujeitos ao chamado limite de Abbe, uma homenagem ao físico alemão Ernst Abbe, que descobriu que o menor detalhe possível de ser visto diretamente está na razão direta do comprimento de onda da luz. É por isso que os melhores microscópios ópticos atuais não permitem a visualização de estruturas com um tamanho maior do que 200 nanômetros.

3D e colorido

Agora, uma equipe de pesquisadores das universidades de Munique (Alemanha) e da Califórnia - São Francisco (Estados Unidos), não apenas conseguiu romper o limite de Abe, como também criou uma nova técnica que permite a visualização de estruturas celulares em cores e de forma tridimensional.

A técnica foi batizada de 3D-SIM (Three-dimensional Structured Illumination Microscopy - microscopia tridimensional por iluminação estruturada).

"Nosso truque foi utilizar uma iluminação estruturada para causar o que os pesquisadores normalmente tentam evitar: uma interferência visível na forma de um padrão de sombras ao redor da imagem," explica o professor Heinrich Leonhardt. "Mas, como nós conhecíamos o padrão preciso de luz que utilizamos na iluminação, nós pudemos então calcular com alguma matemática e um bom computador os detalhes desconhecidos da amostra biológica."

Filmagem em 3D

A amostra a que se refere o professor Leonhardt não é menos do que uma complexa célula de um mamífero preparando-se para se dividir. O resultado mostra uma imagem tridimensional com o dobro da resolução dos melhores microscópios ópticos atuais. Pela primeira vez, os cientistas conseguiram visualizar diretamente detalhes que só podiam ser vistos por meio de imagens geradas por microscópios eletrônicos.

Dada a simplicidade da nova técnica, os pesquisadores acreditam que o novo microscópio deverá estar disponível comercialmente dentro de um ano. Eles acreditam também que um pequeno aprimoramento poderá levá-los além captura de imagens estáticas, permitindo a filmagem em 3D dos processos biológicos.

Bibliografia:

Subdiffraction Multicolor Imaging of the Nuclear Periphery with 3D Structured Illumination Microscopy
Lothar Schermelleh, Peter M. Carlton, Sebastian Haase, Lin Shao, Lukman Winoto,, Peter Kner, Brian Burke, M. Cristina Cardoso, David A. Agard, Mats G. L. Gustafsson, Heinrich Leonhardt, John W. Sedat
Science
6 June 2008
Vol.: 320: 1332-1336
DOI: 10.1126/science.1156947




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