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Organismi modello nella ricerca

Un organismo modello è una specie utilizzata dai ricercatori per studiare specifici processi biologici. Hanno caratteristiche genetiche simili a quelle umane e vengono normalmente impiegate in aree di ricerca quali la genetica, la biologia dello sviluppo e le neuroscienze.  Gli organismi modello vengono normalmente scelti per la facilità di manutenzione e riproduzione in un ambiente di laboratorio, per i brevi cicli di generazione o per la capacità di generare mutanti per studiare determinate caratteristiche o malattie. 

Gli organismi modello forniscono preziose informazioni sui sistemi biologici a livello di cellule, tessuti, organi e sistemi. Esistono diversi tipi di organismi modello che variano per complessità e uso. Normalmente, si utilizzano piccoli e semplici organismi, quali il lievito, per studiare le mutazioni geniche nei tumori umani, mentre il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) e zebrafish (Danio rerio) sono ideali per lo studio della genetica e dello sviluppo delle malattie. Anche i modelli murini vengono ampiamente utilizzati nella ricerca biomedica per studiare il progresso della malattia e lo sviluppo di nuovi farmaci. 

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Leica Microsystems: Imaging degli organismi modello

Passa dalla panoramica ai dettagli più fini per comprendere meglio i tuoi organismi modello utilizzando i sistemi di imaging flessibili forniti da Leica Microsystems.

Leica Microsystems fornisce soluzioni di microscopia innovative per ottenere una qualità d'immagine ottimale. Queste soluzioni sono applicabili anche a campioni grandi e complessi, quali gli organismi modello, e comprendono piattaforme per lo screening e la manipolazione.

Mouse embryo

Mouse embryo with THUNDER Imager Model Organism

Neurofilaments stained in red to assess neuronal outgrowth in E12-14 mouse. The mouse was uncleared. Courtesy of Yves Lutz, Centre d’imagerie, IGBMC, France.

Microscopia per la ricerca sugli organismi modello

Nella maggior parte dei casi, gli organismi modello sono grandi, complessi e densi, il che può rappresentare una sfida. È pertanto necessario che i sistemi di microscopio siano flessibili, per consentire lo studio di questi campioni. Tradizionalmente, occorrono diverse tecniche di microscopia per lo studio degli organismi modello, dagli stereomicroscopi che permettono l'analisi macroscopica e la manipolazione di campioni come zebrafish, ai microscopi multifotone che permettono l'imaging in profondità di organismi vivi di grandi dimensioni. 

Per questi campioni più spessi, la microscopia confocale rappresenta lo strumento ideale per osservare i dettagli in profondità ed evitare segnali fuori fuoco. Tuttavia, ciò ci pone di fronte a diverse sfide, quali la lentezza nella scansione e il photobleaching dovuto all'elevata potenza del laser.

Tecniche innovative, quali la microscopia lightsheet, grazie alla sua bassa fototossicità, stanno diventando sempre più importanti nell'imaging in 3D di questi campioni sensibili alla luce in. 

Sfide nell'imaging degli organismi modello

Il lavoro che coinvolge organismi modello è molto eterogeneo e, per questo, le sfide che si devono affrontare nell'utilizzo delle tecniche di microscopia possono variare a seconda che vengano utilizzate per studi dinamici o per lo studio di eventi molecolari, ma anche in base alla complessità dell'organismo modello utilizzato, passando dalle poche cellule di C. elegans a grandi animali complessi come il topo. 

Una sfida comune nell'l'imaging di organismi modello è rappresentanta dalla velocità di produzione. A causa delle dimensioni del campione, l'imaging può comportare lunghi tempi di acquisizione e l'analisi di molte immagini per ottenere un set di dati completo, che, in generale, riduce l'efficienza sperimentale. La velocità di acquisizione rappresenta un problema anche quando si esegue l'imaging di organismi modello vivi, in quanto la fototossicità e il fotodanneggiamento possono causare l'alterazione della fisiologia del campione o addirittura la morte della cellula o del campione stesso. Infine, i punti di imaging all'interno degli strati profondi del campione possono produrre anche artefatti nell'immagine e sfocature.

Zebrafish posterior lateral line primordium migration. Membranes: cyan GFP: Nuclei: magenta, tdTomato. Imaging performed with resonant scanner, Dynamic Signal Enhancement and LIGHTNING. Sample courtesy: Jonas Hartmann, Gilmour Group, EMBL Heidelberg.

Soluzioni di imaging di Leica

Grazie ai sistemi flessibili di imaging di Leica, puoi passare dalla visione d'insieme all'osservazione dei minimi dettagli, per comprendere meglio gli organismi modello.

STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE (Deep In Vivo Explorer) è il primo microscopio multifotone dotato di rilevazione spettrale regolabile. Assicura la profondità di penetrazione e il contrasto massimi per imaging in vivo in profondità . Puoi regolare l'SP8 DIVE per osservare i dettagli più piccoli e più in profondità, mentre esegui l'imaging di più marcatori con una perfetta separazione dei colori.

Digital LightSheet

Il sistema TCS SP8 DLS (Digital Light Sheet) di Leica Microsystems è un concetto innovativo che integra la tecnologia di microscopia Light Sheet nella nostra piattaforma confocale. La combinazione di illuminazione a bassa luminosità e acquisizione ad alta velocità del DLS consente di osservare in tre dimensioni i processi biologici rapidi e ripetuti o intermittenti, per un periodo di tempo prolungato. Ad esempio, è possibile seguire lo sviluppo di organismi sensibili, come un embrione di Drosophila per lunghi periodi di tempo, per capire come si formano i tessuti e gli organi in tempo reale e in 3D.

THUNDER Imager Model Organism

Grazie al THUNDER Imager Model Organism è possibile eseguire una rapida e facile esplorazione in 3D di interi organismi per la ricerca nell'ambito della biologia molecolare o dello sviluppo. Grazie al Computational Clearing, le tue immagini riveleranno anche i più fini dettagli strutturali. Si risolvono i problemi legati alla presenza di luce proveniente dai piani fuori fuoco, mantenendo le capacità e la facilità d'uso tipiche degli stereo microscopi Leica.
Un THUNDER Imager Model Organism è lo strumento ottimale per studiare, ad esempio, Drosophila, C. elegans, zebrafish, piante e topi. Un unico dispositivo per lo screening, il posizionamento e l'imaging del campione. Semplifica il tuo flusso di lavoro e studia gli organismi modello partendo da una visione panoramica fino ad arrivare al dettaglio più fine.

Products related to Model Organism 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.

Microscopio Digital Light Sheet STELLARIS DLS

STELLARIS DLS

Scopri nuove applicazioni combinando la microscopia confocale con la microscopia light-sheet.

Microscopio multifotone STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE

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

Congelatore ad alta pressione Leica EM ICE

Leica EM ICE

Congelatore ad alta pressione con possibilità di stimolazione luminosa