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Para observar células vivas através de um microscópio, uma amostra geralmente é espremida em uma lâmina de vidro. Em seguida, fica lá calmamente e as células são observáveis. A desvantagem é que isso limita o comportamento das células e produz apenas imagens bidimensionais.
Pesquisadores da UiT The Arctic University of Norway e do University Hospital of North Norway (UNN) desenvolveram o que eles chamam de microscópio de próxima geração. A nova tecnologia pode tirar fotos de amostras muito maiores do que antes, enquanto vive e trabalha em um ambiente mais natural.
Um grande desenvolvimento
A tecnologia fornece imagens 3D onde os pesquisadores podem estudar os mínimos detalhes de vários ângulos, de forma clara e visível, classificados em diferentes camadas e todas as camadas estão em foco.
Já existem microscópios 3D, mas eles funcionam lentamente e dão resultados piores. O tipo mais comum funciona gravando pixel após pixel em série, que são então montados em uma imagem 3D. Isso leva tempo e muitas vezes eles não conseguem lidar com mais de 1-5 tiros por minuto. Não é muito prático se você vai fotografar algo que se move.
“Com nossa tecnologia, podemos gerenciar cerca de 100 quadros completos por segundo. E acreditamos que é possível aumentar esse número. Isso é exatamente o que demonstramos com nosso protótipo”, diz Florian Ströhl, pesquisador da UiT.
O novo microscópio é um chamado microscópio multifoco, que fornece imagens completamente claras, classificadas em diferentes camadas, onde você pode estudar as células de todos os ângulos.
“É um grande negócio. O fato de conseguirmos fazer tudo isso de uma só vez, é um grande desenvolvimento”, diz Ströhl.
Pode ver atrás de objetos
Ströhl explica que não estamos falando de 3D na forma que a maioria de nós conhece. Enquanto em uma imagem 3D tradicional você poderá perceber algum tipo de profundidade, com a nova tecnologia você também poderá ver por trás dos objetos.
Ströhl usa um exemplo em que você vê uma cena de selva em 3D no cinema.
“Em uma imagem 3D normal, você pode ver que a floresta tem profundidade, que algumas folhas e árvores estão mais próximas do que outras. Com a mesma tecnologia usada em nosso novo microscópio 3D, você também pode ver o tigre escondido atrás dos arbustos . Você pode ver e estudar várias camadas de forma independente”, diz Ströhl.
Agora você não usa um microscópio para procurar tigres na selva, mas para os pesquisadores isso pode ser uma ferramenta importante na hora de buscar respostas nos mínimos detalhes.
Estudando as células do coração – enquanto elas batem
Ströhl colaborou com pesquisadores e médicos do Hospital Universitário do Norte da Noruega (UNN) no desenvolvimento desta tecnologia.
Entre outras coisas, eles trabalham para entender e desenvolver melhores métodos de tratamento para várias doenças cardíacas.
Estudar um coração humano vivo é desafiador, tanto por razões técnicas quanto por razões éticas. Assim, os pesquisadores usaram células-tronco que são manipuladas para imitar as células do coração. Dessa forma, eles podem cultivar tecido orgânico que se comporta como se fosse um coração humano, e podem estudar e testar esse tecido para entender mais sobre o que está acontecendo.
Este tecido é quase como um pequeno pedaço de carne viva, com cerca de 1 cm de tamanho. Isso cria uma situação de teste muito exigente, onde as células do coração batem e estão em constante movimento ao longo dele, o fato de que a amostra é muito grande para estudar com microscópios tradicionais. O novo microscópio lida bem com isso.
“Você tem esse pedaço de carne bombeando em uma tigela, da qual deseja tirar fotos do microscópio. Você deseja visualizar as partes mais pequenas dele e deseja uma resolução superalta. Conseguimos isso com o novo microscópio”, disse. diz Ströhl.
Fórmula 1 divisão
Kenneth Bowitz Larsen dirige um grande laboratório com microscópios avançados que são usados por todos os grupos de pesquisa da Faculdade de Saúde da UiT. Ele testou este novo microscópio e está otimista.
“O conceito é brilhante, o microscópio que eles construíram faz coisas que os sistemas comerciais não fazem”, explica Larsen. O laboratório que dirige usa principalmente microscópios comerciais de fornecedores como Zeiss, Nikon, etc.
“Também colaboramos com grupos de pesquisa como o que Florian Ströhl representa. Eles constroem microscópios e testam conceitos ópticos, são como a divisão de fórmula 1 da microscopia”, diz Larsen. Larsen tem muita fé no novo microscópio que Ströhl criou.
Os microscópios comerciais devem ser utilizáveis para todos os tipos de amostras possíveis, enquanto o microscópio que Ströhl desenvolveu é mais adaptado a uma tarefa específica.
“É muito fotossensível e pode retratar o espécime em vários focos. Ele pode percorrer a amostra e você pode ver tanto o alto quanto o baixo. E acontece tão rápido que pode ser visto praticamente em tempo real. É um microscópio extremamente rápido”, diz Larsen.
De acordo com Larsen, os testes até agora mostram que isso funciona bem, e ele acredita que esse tipo de microscópio pode eventualmente ser usado em todos os tipos de amostras onde você olha para coisas vivas que se movem.
Ele também vê outra vantagem na velocidade desse microscópio.
“Luzes brilhantes não são boas para as células. Como este microscópio é tão rápido, ele expõe as células a uma iluminação muito mais curta e, portanto, é mais suave”, explica ele.
A tecnologia é patenteada
O protótipo do microscópio funciona e está operacional. Os pesquisadores estão atualmente trabalhando na criação de uma versão atualizada que seja mais fácil de usar, para que mais pessoas possam operar e usar o microscópio.
Os pesquisadores também solicitaram uma patente e também estão procurando parceiros industriais que irão desenvolver isso em um microscópio que estará disponível para venda.
Entretanto, o protótipo será disponibilizado a parceiros locais que possam beneficiar da nova tecnologia.
“Também vamos oferecê-lo a outros na Noruega, se eles tiverem amostras particularmente exigentes que desejam examinar”, diz Ströhl.
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