Pesquisa neurocientífica
Neurociência é um campo multidisciplinar que envolve o estudo da estrutura e funcionamento do sistema nervoso. A finalidade é compreender o desenvolvimento de processos cognitivos e comportamentais, assim como entender e encontrar terapias para desordens como o Alzheimer ou a doença de Parkinson.
O uso de técnicas de microscopia é essencial para visualizar o sistema nervoso nos níveis celular e subcelular, bem como visualizar qualquer modificação molecular dentro do contexto. Desenvolvimentos recentes na aquisição de imagens profunda de tecidos propiciaram mais percepções da função neuronal. Tecnologias emergentes, como a marcação de células genéticas e a optogenética, complementam esses desenvolvimentos.
Nossos especialistas estarão à sua disposição para oferecer conselhos.
Desafios da aquisição de imagens para a pesquisa neurocientífica
A pesquisa do sistema nervoso frequentemente exige a combinação de aquisição de imagens de alta resolução e profunda, além da visualização de seções grandes. Também é necessária flexibilidade para adquirir diferentes tipos de amostras, como células vivas, tecidos, organoides e organismos modelo.
O estudo de processos dinâmicos rápidos, como o transporte de células ou a remodelagem sináptica, requer a microscopia de alta velocidade. Um dos principais desafios da microscopia de alta velocidade é a aquisição de imagens de alta resolução e evitar, ao mesmo tempo, a saturação da fluorescência.
A pesquisa neurocientífica frequentemente envolve a aquisição de imagens de área ampla e volumétrica. A necessidade de reduzir a dispersão da fluorescência e o sinal de fundo pode dificultar a aquisição de imagens com alto contraste e resolução, o que é especialmente crucial ao se examinar a arquitetura neuronal em tecidos densos como as seções do cérebro.
![Widefield Widefield](/fileadmin/_migrated/tt_content/Primary_cultured_neurons_wf.jpg)
![THUNDER Imager THUNDER Imager](/fileadmin/_migrated/tt_content/Primary_cultured_neurons_Thunder.jpg)
Neurônios corticais em cultura Pilha em z de 59 planos (espessura: 21 µm) Imagem de cortesia da FAN GmbH, Magdeburg, Alemanha.
Métodos de microscopia para a pesquisa neurocientífica
O estudo do sistema nervoso normalmente depende da microscopia confocal para a aquisição de imagens de alta resolução de eventos e estruturas. Para a aquisição de imagens mais profundas in vivo, é usada a microscopia multifotônica, pois a sua capacidade de usar a excitação quase infravermelha reduz a dispersão de luz, permitindo a aquisição de imagens profunda com o mínimo de invasão. A microscopia de lâmina de luz também é preferencial para amostras sensíveis à luz ou 3D. Ela reduz a fototoxicidade e, ao mesmo tempo, oferece o seccionamento ótico intrínseco e a aquisição de imagens 3D.
- A optogenética é uma técnica que envolve o controle da atividade neural usando luz e que permite o estudo de redes neuronais específicas e sinalização de células. Ela requer a expressão de proteínas sensíveis à luz na membrana da célula neuronal. A exploração de eventos na nanoescala usando a optogenética em combinação com a vitrificação de precisão em milissegundos é uma tecnologia promissora para o estudo de pontos temporais dentro de um processo dinâmico.
- A eletrofisiologia é o estudo das propriedades elétricas de tecidos e células e inclui o estudo das propriedades elétricas dos neurônios. A função das células nervosas e musculares depende de correntes iônicas fluindo através de canais de íons. Uma forma de investigar canais de íons é usar o clampeamento de patches. Esse método permite a investigação detalhada de canais de íons e o registro da atividade elétrica dos diferentes tipos de células, principalmente células excitáveis como neurônios.
THUNDER Imager
![Primary cell culture from rat; Cy5 (magenta): Beta-III tubulin; Rhod (red): NG2 protein, GFP (green): Nestin protein; and DAPI (blue): nuclei.](/fileadmin/_processed_/f/d/csm_mo-thunder-teaser_bc80f2b3ff.jpg)
Os THUNDER Imagers permitem que você obtenha uma visão clara dos detalhes, mesmo os profundos, dentro de uma amostra intacta em tempo real, sem o embaçamento fora de foco. Sua habilidade de adquirir imagens nítidas muda fundamentalmente a forma com que você trabalha ao adquirir imagens de organismos modelo e culturas celulares 3D, como organoides. É possível utilizar seções mais espessas e capturar imagens de estruturas maiores do que seria possível com o microscópio "padrão" de campo amplo.