Microscpio revela as menores estruturas da vida

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 12/08/2024

Vendo fundo na vida

Quando se trata de observar materiais inertes ou inorgnicos, os microscpios vm melhorando muito nos ltimos anos, j permitindo alcanar resolues de nvel atmico – isso inclui desde microscpios eletrnicos com resoluo recorde at tcnicas alternativas de microscopia sem lentes.

Quando se trata de observar amostras biolgicas, contudo, a dificuldade muito maior, porque a tcnica de observao no pode interferir com a prpria amostra – mesmo luz em excesso pode destruir uma clula, por exemplo.

Niels Radmacher e colegas da Universidade de Gottingen, na Alemanha, conseguiram agora um avano indito no campo da microscopia biolgica ao alcanar a capacidade de ver detalhes de apenas 5 nanmetros dentro de uma clula viva. Isso equivale aproximadamente a pegar um fio de um cabelo de dividi-lo em 10.000 fios – o novo microscpio conseguir enxergar cada um desses fios.

Muitas estruturas nas clulas vivas so to pequenas que os microscpios convencionais s conseguem produzir imagens fragmentadas – a resoluo tpica desses microscpios comea em cerca de 200 nanmetros. No entanto, as clulas humanas, por exemplo, tm estruturas de tubos finos que medem sete nanmetros ou menos; j as sinapses, outro elemento de grande interesse cientfico, que representam a distncia entre duas clulas nervosas, medem de 10 a 50 nanmetros. Assim, preciso dispor de microscpios capazes de enxergar detalhes abaixo dessas dimenses para que essas estruturas sejam vistas.

Esquema de funcionamento do novo microscpio.
[Imagem: Niels Radmacher et al. – 10.1038/s41566-024-01481-4]

Microscpio de fluorescncia

A equipe trabalhou com um sistema de ampliao conhecido como microscopia de fluorescncia, uma tcnica na qual molculas fluorescentes so inseridas na amostra. Quando essas molculas so ativadas e desativadas por um feixe de luz, o microscpio detecta suas posies individuais com muita preciso. Toda a estrutura da amostra pode ento ser modelada a partir das posies dessas molculas. Os instrumentos atuais atingem resolues de cerca de 10 a 20 nanmetros.

Radmacher conseguiu agora mais do que duplicar esta resoluo, visualizando detalhes de 5 nanmetros, com a ajuda de um detector altamente sensvel e com uma nova tcnica de anlise de dados. Isto significa que mesmo os mais nfimos detalhes da organizao das protenas na rea de ligao entre duas clulas nervosas agora podero ser revelados com muita preciso.

“Esta nova tecnologia um marco no campo da microscopia de alta resoluo. Ela no s oferece resolues na faixa de nanmetros de um dgito, mas tambm particularmente econmica e fcil de usar em comparao a outros mtodos,” disse o professor Jorg Enderlein.

A equipe tambm desenvolveu um pacote de software de cdigo aberto para o processamento dos dados coletados pelo microscpio. Isso significa que este avano na microscopia est disponvel para toda a comunidade cientfica.

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