La microscopia ottica, a causa della densità strutturale che ostacola il contrasto delle immagini, ha storicamente incontrato limiti significativi nell’osservazione dettagliata di tessuti umani complessi, come pelle e cervello.
Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova ha recentemente sviluppato un metodo innovativo che supera questo ostacolo, consentendo di ottenere immagini nitide e ad alta risoluzione anche su campioni dallo spessore più consistente.
Il nuovo approccio, frutto del lavoro del “Molecular Microscopy and Specroscopy Lab” guidato da Giuseppe Vicidomini e pubblicato su Nature Photonics, permette di osservare cellule vive in azione, anche in presenza di patologie, offrendo preziose informazioni sulle interazioni tra farmaci e tessuti biologici.
Nel cuore della ricerca
Il cuore della tecnica è un microscopio dotato di una matrice di rivelatori SPAD (Single-Photon Avalanche Diode), in grado di rilevare i singoli fotoni con estrema precisione spaziale e temporale.
Questa tecnologia, unita a un algoritmo di ricostruzione, consente di mappare il percorso della luce attraverso il campione, migliorando il contrasto e la risoluzione delle immagini.
Il risultato è un’autentica “chirurgia ottica” che penetra nel tessuto senza danneggiarlo. Come spiegato da Vicidomini «abbiamo ripensato il modo in cui i microscopi misurano la luce, riducendo il rumore di fondo e migliorando l’analisi di strutture interne complesse».
La tecnologia apre anche alla misurazione del tempo di vita della fluorescenza, fondamentale per lo studio della dinamica molecolare nei tessuti viventi.
Open science e prospettive future
In linea con i principi dell’open science, la metodologia è stata resa interamente open-source e accessibile gratuitamente, affinché laboratori di tutto il mondo possano adottare e adattare la tecnica senza bisogno di costose attrezzature.
Le potenziali applicazioni del metodo sono ampie, dallo studio dei tumori e dei tessuti cerebrali, all’analisi di organoidi, fino alla ricerca farmacologica, dove potrà accelerare lo sviluppo di nuovi trattamenti osservando in tempo reale gli effetti dei farmaci sui tessuti vivi.
