Neurocientífica

A neurociência frequentemente requer a investigação de espécimes complexos e desafiadores usando um microscópio para compreender melhor o sistema nervoso.

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A neurociência frequentemente requer a investigação de espécimes complexos e desafiadores usando um microscópio para compreender melhor o sistema nervoso. A Leica Microsystems oferece uma abrangente gama de soluções de aquisição de imagens, que possibilitam a superação desses desafios.

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.

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 THUNDER Imager

Neurônios corticais em cultura Pilha em z de 59 planos (espessura: 21 µm) Imagem de cortesia da FAN GmbH, Magdeburg, Alemanha.

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Jun 25, 2021
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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.
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