Pesquisadores da Tokai University descrevem em Materiais avançados como envolver o tecido biológico em uma nanofolha de um material orgânico específico resulta em imagens microscópicas de alta qualidade. A aplicação do envoltório evita que a amostra seque, e, portanto, de encolher, permitindo tempos maiores de gravação de imagem.

A fim de compreender totalmente como as células biológicas funcionam, é importante ser capaz de visualizá-los em seu ambiente, em escalas de tempo longas o suficiente e com resolução alta o suficiente. Contudo, configurações típicas para estudar uma amostra de tecido biológico por meio de microscopia óptica não evitam que a amostra seque, fazendo-o encolher durante a observação, resultando em imagens desfocadas. Mas agora, uma equipe de pesquisadores liderada por Yosuke Okamura da Tokai University, descobriu como superar este problema:envolver a amostra em uma nanofolha de fluoropolímero preserva seu conteúdo de água, e a forte adesão da folha a torna montável.

Os pesquisadores, que se inspiraram no uso de embalagens de plástico para alimentos, investigou as propriedades de embalagem de um polímero contendo flúor conhecido como CYTOP, um material rígido, mas extensível e altamente opticamente transparente. Eles primeiro confirmaram que, devido à sua alta repelência à água, uma nanofolha de CYTOP flutua na água, mesmo depois de adicionar um surfactante. Observações de microscopia eletrônica de varredura revelaram que a nanofolha é plana e sem rachaduras ou rugas.

Como um primeiro teste de CYTOP como um material de invólucro para tecidos biológicos, os pesquisadores revestiram uma amostra de hidrogel de alginato de forma cilíndrica - um biomaterial facilmente formável - em uma nanofolha CYTOP, e monitorou a evolução do seu teor de água. Eles descobriram que depois de 24 horas, 60% do conteúdo original de água ainda estava presente. (Uma amostra semelhante deixada desembrulhada no ar ficou totalmente desidratada após cerca de 10 horas.) Através de experiências com várias espessuras, os cientistas descobriram que a capacidade de retenção de água da nanofolha aumenta proporcionalmente com sua espessura. Eles concluíram que uma folha de 133 nm de espessura oferece aderência superficial suficiente (necessária para fixar a amostra) e retenção de água.

Os pesquisadores então realizaram experimentos com uma amostra biológica real:fatias de cérebro de 1 mm de espessura de camundongos, exibindo expressão aumentada de proteína fluorescente amarela para fins de visualização. Sem aplicar um envoltório CYTOP, evaporação da água embutida causada local, encolhimento não uniforme da amostra, levando a uma imagem borrada. Envolvendo as fatias do cérebro em uma nanofolha CYTOP, Contudo, imagens com alta resolução espacial podem ser obtidas a partir do escaneamento de uma grande área (mais de 750 µm x 750 µm) por um longo tempo (cerca de 2 horas).

Os cientistas notaram, Contudo, que para observações de períodos de tempo mais longos, ocorrerá redução. Este efeito pode ser compensado incorporando a amostra com agarose, um material formador de gel, fornecer uma matriz de estabilidade - uma técnica já usada para montar tecidos biológicos para observações microscópicas. A técnica de embalagem de Okamura e colegas ainda está em um estágio inicial, mas, como os pesquisadores apontam, ele “estabelece e verifica a superioridade das montagens de embalagem de nanofolhas para imagens de tecido”.