Novo microscópio coloca as células brilhantes em foco
Uma nova ferramenta para estudar a vida em movimento
Os investigadores da Helmholtz Munich e da Universidade Técnica de Munique desenvolveram um novo microscópio que melhora significativamente a forma como os sinais bioluminescentes nas células vivas podem ser observados. O sistema, conhecido como QIScope, é construído em torno de uma tecnologia de câmara altamente sensível capaz de detetar níveis extremamente baixos de luz. Com uma resolução de imagem mais nítida, um campo de visão mais amplo e integração com outros métodos de imagem, o QIScope abre novas oportunidades para estudar sistemas vivos com maior pormenor e durante períodos mais longos.
Ao obter imagens de níveis baixos de proteínas em células vivas no QIScope de alta sensibilidade, a bioluminescência (azul) supera significativamente a fluorescência (verde)
Ruyu Ma - Helmholtz Munich
Bioluminescência: Uma luz suave para uma visão biológica
A bioluminescência, a emissão de luz produzida por enzimas específicas em certas células vivas, é uma ferramenta poderosa nas ciências da vida. Ao contrário da imagem por fluorescência, que depende de uma forte iluminação externa que pode interferir com o comportamento das células ou obscurecer sinais subtis, a bioluminescência oferece uma alternativa mais suave para observações a longo prazo. No entanto, a sua principal desvantagem é a fraca intensidade da luz emitida, o que tornou a obtenção de imagens detalhadas um desafio técnico.
Design inspirado no telescópio e sensor sensível
Para ultrapassar esta limitação, a equipa liderada pelo Dr. Jian Cui explorou a utilização de sensores de imagem quanta (QIS) - uma nova tecnologia de câmara que, segundo descobriram, tem um desempenho superior ao das câmaras normalmente utilizadas (EMCCD) em condições de pouca luz. Para aproveitar todo o potencial do QIS, os investigadores desenvolveram um sistema ótico não convencional que combina caraterísticas de um telescópio e de um microscópio, resultando na criação do QIScope. "Para tirar o máximo partido das capacidades do sensor, inspirámo-nos na disposição ótica dos telescópios", afirma Ruyu Ma, primeiro autor do estudo e investigador de doutoramento no Helmholtz Pioneer Campus. "Ao combinar esta abordagem com a câmara QIS, criámos um sistema que pode revelar processos celulares com uma clareza e sensibilidade que não era possível com o sistema de última geração."
Capturar alterações subtis em células vivas
A equipa de investigadores demonstrou que o QIScope pode seguir dinâmicas de escala fina em células vivas - como o movimento de vesículas e o comportamento de proteínas de baixa abundância - durante períodos prolongados.
"O nosso microscópio oferece maior sensibilidade, melhor resolução, maior campo de visão e maior gama dinâmica - tudo o que se pretende para experiências exigentes de imagiologia de células vivas", afirma o líder do estudo Jian Cui. "Também integra outros métodos de imagiologia, como a epifluorescência e, em princípio, o contraste de fase. Isto abre a porta à observação de sistemas vivos com muito menos perturbações, o que é essencial para compreender processos biológicos complexos na saúde e na doença."
Uma nova ferramenta para estudar a vida em movimento
Ao abordar as principais limitações da imagem de bioluminescência tradicional, o QIScope fornece aos investigadores uma ferramenta valiosa para estudar uma série de sistemas biológicos - desde células individuais a organoides e modelos de tecidos. A sua capacidade de revelar alterações subtis e de longo prazo no comportamento celular pode apoiar o progresso em diversas áreas de investigação, incluindo a biologia celular, a modelação de doenças e a descoberta de medicamentos.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Ruyu Ma, Luciano M. Santino, Tomáš Chobola, Niklas Armbrust, Julian Geilenkeuser, Sapthagiri Sukumaran, Zhizi Jing, Anastasia Levkina, Korneel Ridderbeek, Tingying Peng, Dong-Jiunn Jeffery Truong, Sebastian Doll, Gil Gregor Westmeyer, Jian Cui; "A telescopic microscope equipped with a quanta image sensor for live-cell bioluminescence imaging"; Nature Methods, 2025-5-29
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