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Ricerca nel campo delle neuroscienze

Le neuroscienze spesso richiedono di utilizzare un microscopio per esaminare campioni complessi, per comprendere meglio il sistema nervoso. Leica Microsystems offre una gamma completa di soluzioni di imaging che ti consentono di superare queste sfide.

Le neuroscienze sono un ambito multidisciplinare che coinvolge lo studio della struttura e della funzione del sistema nervoso. Lo scopo è quello di comprendere lo sviluppo dei processi cognitivi e comportamentali, nonché di comprendere e scoprire terapie per disturbi quali il morbo di Alzheimer o il morbo di Parkinson.

L'uso di tecniche di microscopia è fondamentale per visualizzare il sistema nervoso a livello cellulare e subcellulare e per osservare eventuali cambiamenti molecolari all'interno del contesto. I recenti sviluppi nell'imaging dei tessuti in profondità profondi hanno fornito ulteriori approfondimenti sulla funzione neuronale. Tecnologie emergenti quali l'etichettatura delle cellule genetiche e l'optogenetica completano questi sviluppi.

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Le sfide dell'imaging per la ricerca nelle neuroscienze

La ricerca sul sistema nervoso richiede spesso l'uso della combinazione di alta risoluzione, imaging profondo e visualizzazione di sezioni di grandi dimensioni. È necessaria anche una certa flessibilità per visualizzare diversi tipi di campioni, quali cellule vive, tessuti, organoidi e organismi modello.

Lo studio di processi dinamici veloci, quali il trasporto cellulare o il rimodellamento sinaptico, richiede l'impiego della microscopia ad alta velocità. Una delle sfide principali della microscopia ad alta velocità è rappresentata dall'acquisizione di immagini ad alta risoluzione evitando, al tempo stesso, la saturazione della fluorescenza.

La ricerca nel campo delle neuroscienze spesso coinvolge l'imaging widefield e quello volumetrico. La necessità di ridurre la dispersione della fluorescenza e il segnale di fondo può rendere difficile l'acquisizione di immagini con elevato contrasto e risoluzione, cosa particolarmente critica quando si esamina l'architettura neuronale in tessuti densi come le sezioni cerebrali.

Widefield

THUNDER Imager

Neuroni corticali coltivati. Z-stack di 59 piani (spessore: 21µm). Il campione è gentile concessione di FAN GmbH, Magdeburgo, Germania.

Metodi di microscopia per la ricerca nel campo delle neuroscienze

Lo studio del sistema nervoso si basa tipicamente sulla microscopia confocale per l'imaging ad alta risoluzione di eventi e strutture. Per l'imaging in vivo più in profondità, viene utilizzata la microscopia multifotone, in quanto la sua capacità di utilizzare l'eccitazione nel vicino infrarosso riduce lo scattering della luce, rendendo possibile un imaging in profondità riducendo al minimo l'invasività. Anche la microscopia Lightsheet è una buona scelta per i campioni sensibili alla luce o 3D. Riduce la fototossicità, fornendo al contempo un sezionamento ottico intrinseco e un imaging in 3D.

  • L'optogenetica è una tecnica che prevede il controllo dell'attività neurale utilizzando la luce e che permette lo studio di specifiche reti neuronali e la segnalazione cellulare. Richiede l'espressione di proteine fotosensibili nella membrana cellulare neuronale. L'esplorazione di eventi su scala nanometrica utilizzando l'optogenetica in combinazione con la vetrificazione di precisione temporizzata al millisecondo è una tecnologia promettente per studiare specifici time point all'interno di un processo dinamico.
  • L'elettrofisiologia è lo studio delle proprietà elettriche dei tessuti e delle cellule e comprende lo studio delle proprietà elettriche dei neuroni. La funzione delle cellule nervose e muscolari si basa su correnti ioniche che fluiscono attraverso i canali ionici. Un modo per indagare i canali ionici è quello di utilizzare il patch clamp. Questo metodo permette di indagare in dettaglio i canali ionici e di registrare l'attività elettrica di diversi tipi di cellule, principalmente di cellule eccitabili come i neuroni.

THUNDER Imager

I THUNDER Imager consentono di ottenere una visione chiara dei dettagli, anche in profondità, all'interno di un campione intatto, in tempo reale eliminando la luce fuori fuoco. La loro capacità di acquisire immagini nitide cambia radicalmente il modo in cui si esegue l'imaging di organismi modello, sezioni di tessuto e colture cellulari in 3D come gli organoidi. È possibile utilizzare sezioni più spesse e strutture di dimensioni maggiori rispetto a quelle di un microscopio widefield standard.

Piattaforma confocale STELLARIS

STELLARIS fornisce il potere di vedere di più. Raccogli dati più precisi e verifica le tue ipotesi con precisione. La sinergia tra la nuova generazione di detector Power HyD, il percorso del della luce completamente ottimizzato e l'esclusivo laser a luce bianca garantisce prestazioni di imaging perfette. Le tue risposte risultano più chiare perchè derivate da segnali più luminosi, le immagini sono ricche di contrasto e mostrano dettagli sorprendenti anche se i marcatori utilizzati sono poco espressi nel campione.

SP8 DIVE (Deep In Vivo Explorer)

L'SP8 DIVE (Deep In Vivo Explorer) è il primo microscopio multifotone con rilevazione spettrale. Garantisce la massima profondità di penetrazione e contrasto per imaging in vivo in profondità. Con l'SP8 DIVE, puoi osservare il campione in profondità avendo accesso ai dettagli più fini e acquisendo più marcatori con una perfetta separazione dei colori. La sua elevata precisione e sensibilità lo rendono ideale per l'osservazione di neuroni in-vivo. 

Products related to Neuroscience Research

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THUNDER Imager Model Organism

THUNDER Imager Model Organism consente l'analisi 3D semplice e rapida di interi organismi modello per ricerche di biologia evolutiva o molecolare.

THUNDER Imager Live Cell & 3D Cell Culture & 3D Assay

THUNDER Imager fornisce una soluzione avanzata per le analisi su colture cellulari 3D, quali cellule staminali, sferoidi e organoidi.

THUNDER Imager Tissue

THUNDER Imager Tissue consente funzioni di Imaging a fluorescenza in tempo reale di sezioni tessutali 3D, tipicamente utilizzate nelle neuroscienze e nella ricerca istologica.

Microscopio multifotone STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE (Deep In Vivo Explorer) è un microscopio multifunzione con rilevazione spettralmente modulabile.

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Neuronal cells

Nucleus (DAPI, blue), Tubulin (Cy3, green), Nestin (Cy5, red), DCX (Cy2, magenta). Acquired with the DMi8 S system

Light Microscopes

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