Microscópios ópticos são limitados por um fenômeno chamado barreira de difração, em que o microscópio não é capaz de diferenciar dois objetos separados por menos do que a metade do comprimento de onda de luz usada – cerca de 200 nm, em média, para o espectro visível. Mas ao combinar óptica poderosa e algoritmos de renderização de ponta, o novo GE DeltaVision OMX Blaze está trazendo um reino escondido para a luz.
A GE lançou o OMX de US$ 1,2 milhão em 2011. Para superar a barreira de difração, uma vez considerado um limite físico dos microscópios ópticos, o OMX usa uma técnica conhecida como microscopia de iluminação estruturada 3D (SIM, na sigla em inglês). Este sistema projeta um padrão de luz na amostra, que ilumina sondas fluorescentes embutidas na amostra e cria padrões de interferência. Estes padrões são reconstruídos pelos algoritmos renderizadores para gerar as imagens em alta resolução. O OMX pode examinar amostrar a até 100 nm – um décimo do tamanho de uma bactéria média – e gera imagens com o dobro da resolução de outros microscópios ópticos.
“É um sentimento extraordinário, o de ver imagens se movendo de células vivas em um grande nível de detalhe que ninguém tinha conseguido antes”, diz o diretor de ciência da GE Healthcare Life Sciences, Paul Goodwin, em um comunicado para a imprensa. O OMX foi desenvolvido especificamente para uso em laboratórios e atualmente está sendo usado em diversas pesquisas incluindo esforços para documentar a transmissão de malária e HIV em células vivas, na divisão celular da Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA, na sigla em inglês), e na resposta de células cancerígenas à quimioterapia.
O microscópio pode até capturar o processo de mitose, quando cromossomos se dividem em pares gêmeos, como Jane Stout, pesquisadora da Universidade de Indiana disse ano passado.
“Alguns de nós renomeamos ele para ‘OMG’ depois de ver as imagens que ele conseguiu produzir”, disse Stout, brincando com a sigla “Oh My God”. “Este instrumento, bastante útil, nos permite ver detalhes de dentro das células em resolução nunca vista antes.”
A imagem ganhou a competição de imagens da GE Healthcare em 2012 e será exibida em um outdoor em Nova York em abril. Veja mais imagens fantásticas abaixo:
[GE Reports – Government Executive – Indiana University – Imagens: GE Life Sciences]
Células epiteliais intestinais manchadas para marcar o citoesqueleto de actina apical
Células com câncer exprimindo proteínas de fusão visando actina (rosa), células em estado cíclico (verde) com manchas de DNA (azul)
Ovário de Drosophila melanogaster marcado com microtúbulos (verde), actina (roxo) e DNA (azul)
Células HEK293 exprimindo GPCR fluorescente (verde) e arrestina beta (vermelho) e proteínas com manchas de DNA (azul)
Uma cultura de células do ovário com câncer
Neurônios sensoriais primários marcados para tubulina beta (verde), astrócitos marcados para proteína ácida fibrilar glial (vermelho) e DNA (azul)
Prómetafase da célula carcinoma cervical humana (HeLa) com cromossomos marcados com histona (azul) e marcados para tubulina (amarelo)
Célula-tronco derivada de neurônios humanos marcadas para tubulina (verde) e DNA (vermelho). Foco terapêutico na doença de Alzheimer.
Célula-tronco derivada de neurônios humanos marcadas para tubulina (verde) e DNA (vermelho)
Tecido manchado com células CD4+ (vermelho), estroma (verde) e núcleos (azul)
Fermento exprimindo proteínas de fusão fluorescentes marcados com nucléolos (vermelho), centrômeros (amarelo) e a membrana do invólucro e plasma nuclear (ciano)