A tomografia computadorizada (TC) é um procedimento padrão em hospitais, Mas por enquanto, a tecnologia não é adequada para a geração de imagens de objetos extremamente pequenos. No PNAS , uma equipe da Universidade Técnica de Munique (TUM) descreve um dispositivo nano-CT que cria imagens tridimensionais de raios-X com resoluções de até 100 nanômetros. Junto com colegas da Universidade de Kassel e Helmholtz-Zentrum Geesthacht, os pesquisadores analisaram o sistema locomotor de um verme de veludo.

Durante uma análise de TC, o objeto sob investigação é radiografado e um detector mede a respectiva quantidade de radiação absorvida de vários ângulos. Imagens tridimensionais do interior do objeto são construídas com base em várias dessas medições. Contudo, a tecnologia atingiu seus limites quando se tratava de objetos tão pequenos quanto minúsculos, Pernas de 0,4 milímetros de comprimento do verme de veludo (Onychophora).

Imagens de alta resolução desta magnitude requerem radiação de aceleradores de partículas, no entanto, existem apenas algumas dezenas de instalações desse tipo na Europa. Abordagens adequadas para o laboratório típico ainda tinham que lutar com baixas resoluções, e eram limitados a certos materiais e não podiam exceder um certo tamanho. O motivo era frequentemente o uso de óptica de raios-X, que focam a radiação de raios-X de maneira semelhante às lentes ópticas que focalizam a luz - mas também têm várias limitações.

O sistema TUM Nano-CT é baseado em uma fonte de raios-X recém-desenvolvida que gera um feixe particularmente focado sem depender da ótica de raios-X. Em combinação com um detector de ruído extremamente baixo, o dispositivo produz imagens que se aproximam da resolução de um microscópio eletrônico de varredura, enquanto também captura estruturas sob a superfície do alvo. "Nosso sistema tem vantagens decisivas em comparação com CTs que usam ótica de raios-X, "diz o cientista TUM Mark Müller, autor principal do artigo PNAS. "Podemos fazer tomografias de amostras significativamente maiores e somos mais flexíveis em termos de materiais que podem ser investigados."

Essas propriedades eram ideais para a equipe liderada pelo Prof. Georg Mayer, chefe do Departamento de Zoologia da Universidade de Kassel. Os cientistas investigam a origem evolutiva dos artrópodes, Incluindo, por exemplo, insetos, aranhas e crustáceos. Sua pesquisa atual, Contudo, concentra-se em vermes veludo (onicóforos), que podem ser considerados vermes com pernas. Eles estão intimamente relacionados aos artrópodes. Algumas espécies de verme de veludo podem crescer até 20 centímetros, enquanto outros não excedem um centímetro. A classificação zoológica exata desses animais antigos ainda é uma questão controversa; presumivelmente, eles compartilham um ancestral comum com artrópodes e tardígrados (ursos d'água).

"Em contraste com os artrópodes, onicoforanos não têm membros segmentados, como também é o caso com seus presumíveis ancestrais fósseis comuns, "diz Georg Mayer." A investigação da anatomia funcional das pernas do verme de veludo desempenha um papel fundamental na determinação de como os membros segmentados dos artrópodes evoluíram. "As imagens de Nano-CT permitem investigar os fios musculares individuais do veludo perna de verme. A equipe de Kassel planeja publicar resultados detalhados nos próximos meses. Mas eles já estão convencidos de uma coisa:o dispositivo Nano-CT passou em seu primeiro teste prático.

"No futuro, essa tecnologia também possibilitará as investigações biomédicas. Assim, por exemplo, poderemos examinar amostras de tecido para esclarecer se um tumor é maligno ou não. Uma imagem não destrutiva e tridimensional do tecido com uma resolução como a da Nano-CT também pode fornecer novos insights sobre o desenvolvimento microscópico de doenças generalizadas, como o câncer. "