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Ricerca sulle cellule rese visibili con
la microscopia a fluorescenza USB

 

Dino-Lite aiuta i ricercatori a creare un'immagine

La ricerca sulle malattie mortali è di grande importanza. Miracolosamente un piccolo pesce a strisce con microscopia a luce speciale può giocare un ruolo importante. Il Professor Yung-Jen Chuang (47) di Taiwan sta conducendo una ricerca con il pesce zebra usando microscopi a fluorescenza Dino-Lite.

All'interno della National Tsing Hua University a Hsinchu, Taiwan, il Professor Yung-Jen Chuang gestisce un laboratorio di biologia vascolare. Biologia vascolare è lo studio del nostro sistema circolatorio in tutte le sue forme, dall'aorta al più piccolo capillare nel cervello. Il Professor Yung-Jen Chuang e il suo team sono particolarmente interessati ai processi molecolari e cellulari che si verificano quando nuovi vasi sanguigni si formano da vasi sanguigni esistenti, un processo chiamato angiogenesi. Il team sta anche studiando come si verificano riparazioni tissutali dopo lesioni agli organi vitali come il cuore o il cervello ed esamina quali reazioni influenzano la circolazione del sangue all'interno di un tumore. Gli studi coinvolgono anche la genomica funzionale che mira a identificare quali geni specifici lavorano di più, ad esempio per velocizzare la rigenerazione. Ovviamente il Professor Yung-Jen Chuang sta guidando un team composto da un gran numero di ricercatori, un numero ancora maggiore di pesci zebra e microscopi a fluorescenza Dino-Lite.

Eccitazione ed emissione

Dino-Lite dispone di microscopi a fluorescenza diversi che sono utilizzati dal Professor Yung-Jen Chuang nelle sue indagini. La microscopia a fluorescenza fa uso di coloranti fluorescenti che emettono luce quando sono irradiati con luce di una delle lunghezze d'onda più corte. Questa luce, ad esempio quella blu, viene indicata come luce di eccitazione. I fosfori convertono questa luce di lunghezza d'onda corta in luce di lunghezza d'onda più lunga, ad esempio verde o rossa. Questa luce emessa è chiamata luce di emissione. I microscopi a fluorescenza Dino-Lite hanno un filtro cosiddetto di eccitazione che limita la luce in uscita a una certa lunghezza d'onda (espressa in nanometri). Allo stesso modo, la luce di emissione sta attraversando un filtro di emissione incorporato che rimuove il fascio di luce della lunghezza d'onda di eccitazione e l'immagine rimane costituita esclusivamente dalla luce di emissione. In questo modo, il Professor Yung-Jen Chuang, può vedere cosa succede in un organismo vivente in tempo reale. Uno degli animali che sta usando a questo scopo è il pesce zebra. Fin dagli anni '90 del secolo scorso, molti scienziati stanno utilizzando il pesce zebra (nome scientifico Danio rerio) come organismo modello. Il genoma (il totale delle informazioni genetiche in una cellula) di un pesce zebra è molto simile al genoma degli esseri umani. Gli embrioni di pesce zebra sono traslucidi, rendendo possibile studiare vari processi come l'angiogenesi in un organismo mediante microscopia a fluorescenza. Il pesce zebra non è naturalmente fluorescente, quindi, come sono stati in grado gli scienziati di dare luce al pesce?

GFP, BFP, CFP, YFP e CherryFP

Ciò è diventato possibile dopo che il premio Nobel che Osamu Shimomura scoprì che le meduse dei mari profondi, Aequoria, sono naturalmente fluorescenti e devono questa proprietà ad una proteina chiamata proteina fluorescente verde (GFP). Questa proteina può essere paragonata a un faro che ha illuminato la ricerca biologica. Nel 1994 gli scienziati sono stati in grado di trasferire questo gene nelle cellule degli organismi superiori mediante trasfezione, la tecnica con la quale DNA estraneo viene inserito in una cellula. Ora era possibile evidenziare ogni cellula con un colore mediante microscopia a fluorescenza, il che ha rappresentato una rivoluzione nella biologia delle cellule. Ma gli scienziati sono andati oltre. Provocando mutazioni nel gene GFP, sono stati in grado di cambiare il colore della fluorescenza. Ora non c'è solo verde (GFP), ma anche blu (BFP), ciano (CFP), gialla (YFP) e rossa (CherryFP). Sia gli spettri di eccitazione che quelli di emissione di queste varianti sono diversi, pertanto sono stati prodotti diversi modelli Dino-Lite per osservano i diversi colori. La maggior parte dei microscopi a fluorescenza hanno un filtro di emissione tradizionale mentre Dino-Lite utilizza filtri passa-alto che forniscono immagine rafforzata e sensibilità migliorata in un più ampio spettro di fluorescenza.

Ricerca sulla malattia

Le varianti di colore della GFP danno ai ricercatori la possibilità di far sì, per esempio, che le arterie emettano luce verde, le cellule immunitarie rossa e i batteri blu. In questo modo un investigatore può seguire il manifestarsi e la progressione di una malattia, come il cancro. Per studiare il comportamento di un tipo di cancro, cellule tumorali umane marcate con fluorescenza vengono impiantate negli embrioni di pesce zebra. Questo permette di monitorare tutte le fasi dello sviluppo di un cancro e permette la ricerca nei geni e nelle sostanze coinvolti nello sviluppo del cancro e l'inibizione della crescita delle cellule tumorali. Squadra di professor Chuang Yung-Jen non è ovviamente l'unico che fa questo tipo di ricerca. Migliaia di ricercatori in tutto il mondo stanno lavorando con i pesci zebra e la microscopia a fluorescenza per studiare varie malattie come morbo di Parkinson, sclerosi multipla e leucemia linfocitaria acuta, sperando di trovare soluzioni. In molti casi, Dino-Lite aiuta letteralmente i ricercatori a creare una buona immagine della malattia e dei processi di guarigione che si verificano in un organismo. Con questa conoscenza possono essere sviluppati farmaci per inibire, guarire e anche prevenire malattie come il cancro.

Conveniente

Il Professor Yung-Jen Chuang ha lavorato con Dino-Lite per sviluppare i microscopi digitali a fluorescenza: "Sono lieto che i microscopi a fluorescenza Dino-Lite sono di buona qualità e a prezzi accessibili. Inoltre, sono facili da usare. Così, possiamo permettere a più ricercatori di lavorare dopo una formazione minima e anche integrare varie configurazioni di Dino-Lites che abbiamo per scopi didattici. È facile mostrare le immagini su un computer portatile, e possiamo memorizzare sia video che ancora immagini per studiare meglio i cambiamenti nel tessuto." Attualmente, Chuang Yung-Jen ha ottenuto più successi nello studiare l'interazione tra un ospite, come un essere umano e un agente patogeno micotico quale la Candida albicans.

 

Quali modelli di Dino-Lite utilizza il Professor Yung-Jen Chuang?

Nel suo laboratorio a Taiwan il Professor Yung-Jen Chuang utilizza tre tipi di microscopio a fluorescenza e un Dino-Lite generico. I microscopi a fluorescenza Dino-Lite sono i microscopi a fluorescenza più piccoli del mondo. L'utente può passare da LED colorati al LED bianco integrato, che è utile per la messa a fuoco e l'individuazione dell'oggetto.

Dino-Lite AM4115T-GFBW
Il Dino-Lite AM4115T-GFBW è un microscopio a fluorescenza dotato di LED blu. Il filtro di emissione di 510 nanometri assicura che la proteina fluorescente verde (GFP) risalti.

Dino-Lite AM4115T-RFYW
Il Dino-Lite AM4115T-RFYW utilizza LED gialli e un filtro di emissione di 610 nm. Questo microscopio è molto utile in anatomia, patologia e biologia inerenti allo sviluppo.

Dino-Lite AM4115T-YFGW
Il Dino-Lite AM4115T-YFGW è dotato di verdi LED per l'eccitazione. Il filtro di emissione da 570 nm di questo microscopio a fluorescenza assicura che la fluorescenza da arancio a rossa come RFP (proteina fluorescente rossa) risalti.

Dino-Lite AM4113ZT
AM4113ZT non è un microscopio a fluorescenza, ma è anch'esso utilizzato nel laboratorio del Professor Yung-Jen Chuang. Questo è uno dei modelli Dino-Lite più venduti. Questo microscopio USB è fornito con un filtro polarizzatore ruotabile, in modo che la ricerca su oggetti luminosi diventi più semplice, in quanto i riflessi di disturbo sono significativamente ridotti.