Princípio de medição e tratamento de dados, onde parâmetros morfológicos e espectrais são empregados para gerar um modelo estatístico que permite a análise de novos dados celulares obtidos em experimentos posteriores para classificação e análise. Crédito:Pavillon et al, PNAS
Nicolas Pavillon (Professor Assistente), Nicholas I. Smith (Professor Associado, Immunology Frontier Research Center, Universidade de Osaka) e colaboradores desenvolveram uma plataforma de microscopia multimodal sem rótulo que permite o estudo não invasivo de preparações celulares sem a necessidade de quaisquer produtos químicos adicionais ou agente de contraste. Os parâmetros extraídos dessas medições, juntamente com algoritmos de máquina, permitem o estudo de processos celulares finos, como ativação de células de macrófagos após exposição a lipopolissacarídeo (LPS). Os autores demonstram que a ativação, bem como inibição parcial da ativação, podem ser observados a nível de uma única célula através da caracterização fenotípica e molecular puramente por meios ópticos não invasivos.
As medições ópticas sem etiqueta tornaram-se populares graças à sua capacidade de observar amostras de forma não invasiva. Técnicas como microscopia de fase quantitativa ou espectroscopia Raman, como usado neste estudo, têm sido amplamente utilizados nos últimos anos para caracterizar espécimes e identificar células de diferentes origens. Contudo, a especificidade dessas abordagens geralmente só permite a discriminação dos tipos de células. O grupo mostra neste estudo que processos finos, como ativação de macrófagos dentro de populações de células idênticas, também são possíveis.
Os métodos de análise padrão são frequentemente destrutivos para a amostra, ou dependem de agentes de contraste para detectar moléculas específicas de interesse, o que limita o estudo a moléculas-alvo conhecidas. A abordagem desenvolvida aqui é baseada em técnicas não invasivas que dependem do contraste endógeno da amostra, isto é, no seu fenótipo e todo o conteúdo molecular intracelular. Além disso, ensaios padrão, apesar de sua sensibilidade, frequentemente medem amostras em nível populacional, aproveitando o efeito cumulativo sobre as moléculas secretadas, mas perdendo a informação sobre a resposta celular individual. A abordagem apresentada fornece medições em nível de célula única, permitindo o estudo da variabilidade célula a célula dentro das populações.
