p Cientistas da Universidade de Würzburg conseguiram impulsionar a microscopia de super-resolução atual por meio de um novo ajuste. Eles revestiram a lamínula de vidro como parte do transportador de amostra com nanofolhas biocompatíveis feitas sob medida que criam um efeito de espelho. Este método mostra que a localização de emissores únicos na frente de um revestimento metal-dielétrico leva a uma maior precisão, brilho e contraste em Microscopia de Localização de Molécula Única (SMLM). O estudo foi publicado no Natureza Diário Luz:Ciência e Aplicações . p A nitidez de um microscópio de luz é limitada por condições físicas - estruturas que estão mais próximas do que 0,2 milésimos de um borrão de milímetro, e não podem mais ser distinguidos uns dos outros. A causa desse embaçamento é a difração. Cada objeto em forma de ponto, portanto, não é mostrado como um ponto, mas como um ponto borrado.

p Com métodos matemáticos, a resolução ainda pode ser melhorada drasticamente. Um método calcularia seu centro exato a partir da distribuição de brilho do ponto desfocado. Contudo, ele só funciona se dois pontos adjacentes do objeto não forem inicialmente simultaneamente, mas subsequentemente visíveis, e são mesclados posteriormente no processamento de imagem. Este desacoplamento temporal evita a sobreposição do ponto desfocado. Por anos, pesquisadores em ciências da vida têm usado esse método complicado para microscopia de luz de super alta resolução de células.

p Um desses métodos foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa do Prof. Dr. Markus Sauer na Universidade de Würzburg:microscopia de reconstrução óptica estocástica direta (dSTORM). Esta poderosa técnica SMLM pode fornecer uma resolução lateral de ~ 20 nm. Para este propósito, certas estruturas, por exemplo, poros de um núcleo celular, são coradas com corantes fluorescentes. Cada uma das moléculas do corante pisca em intervalos irregulares e representa parte do poro. A imagem dos poros nucleares, portanto, não é inicialmente visível, mas surge após o processamento da imagem pela sobreposição de vários milhares de imagens. Com a técnica dSTORM, a resolução de um microscópio de luz convencional pode ser aumentada em um fator de 10. "Isso nos permite visualizar a arquitetura de uma célula até seu nível molecular, por exemplo, "explica Hannah Heil. A pesquisadora está fazendo seu doutorado no Rudolf Virchow Center da Universidade de Würzburg no grupo da Prof. Katrin Heinze.

p Contudo, as estatísticas de fótons definem um limite de resolução virtual na resolução. Abordar esta questão, Katrin Heinze teve a ideia de usar nano-revestimentos biocompatíveis relativamente simples para aumentar o sinal. Em um esforço conjunto com Markus Sauer e colegas da faculdade de Física, Hannah Heil projetou e fabricou nanorrevestimentos dielétricos de metal que se comportam como um espelho ajustável. Quase dobra a resolução.

p Espelho, espelho na parede:qual imagem é a mais nítida de todas?

p Durante a observação, eles colocaram as células em uma lamela depositada a vapor com um nano-revestimento reflexivo fino que consiste em prata e nitrito de silício transparente. O revestimento é biocompatível, por isso não danifica a célula. Com este método, os dois grupos alcançaram dois efeitos:o espelho refletia a luz emitida para o microscópio, o que aumentou o brilho do sinal de fluorescência e, portanto, também a nitidez efetiva da imagem.

p Segundo, as ondas de luz emitida e refletida são sobrepostas. Isso cria a chamada interferência. Dependendo da distância até o espelho, a luz é amplificada ou atenuada. "Desta maneira, vemos principalmente estruturas em um determinado plano de imagem, "diz Heil." Tudo o que está acima ou abaixo e poderia perturbar a imagem é, por outro lado, oculto. "Para garantir que as partes exatas da imagem se tornem visíveis, a espessura da camada transparente aplicada ao espelho deve ser escolhida de forma adequada. Entre outras coisas, Heinze e Heil usam simulações de computador para ajustar o revestimento de acordo com o objeto.

p Geral, o método é surpreendentemente fácil de usar, diz Hannah Heil. "Isso é o que eu realmente gosto em nossa abordagem." Prof Heinze acrescenta, "Exceto pela lamínula com revestimento de metal dielétrico barato, não há necessidade de nenhum hardware ou software de microscópio adicional para aumentar a precisão da localização, e, portanto, é um complemento fantástico em microscopia avançada. "