Questo sito web Salute Torino non è il sito ufficiale dell'ASL. Riguarda la sanità torinese un po' "a tutto tondo", la medicina e la scienza in generale. Buona lettura!

Login

SOCIAL NETWORK SALUTE TORINO      Login  Accedi - Registrati - Vai al tuo Profilo

Immagine Biofotonica

 

La biofotonica è definita come lo studio di cellule, tessuti e particelle biologici con l'uso della luce nell'intervallo visibile e quasi visibile. Si tratta di un insieme di metodologie che svolge un ruolo importante nel miglioramento delle procedure di imaging e terapeutiche, che sono comunemente impostate per scopi clinici, comprese le tecnologie laser, ottiche e dei rilevatori a fluorescenza. Esistono diverse tecniche primarie utilizzate nello studio biofotonico.

La diffusione coerente del Raman anti-Stokes o CARS è un metodo ottico di miscelazione di multifotoni per la spettroscopia ed è una microscopia chimica distinta, senza accumulo di energia all'interno delle molecole. È un metodo non invasivo e non distruttivo che fornisce immagini vibrazionali ad alta risoluzione, alta velocità ed anche risoluzione spaziale in 3D. Ha il vantaggio di ridurre il fotodanneggiamento a causa del trascurabile trasferimento di energia. Offre intrinseca segmentazione 3D e capacità di imaging video per via della sua natura non consequenziale, il che è di grande importanza nel campo dell'istologia e della biologia cellulare. Un altro vantaggio della tecnica CARS è l'assenza di interruzione della fluorescenza. Viene utilizzata nell'imaging di cellule viventi e tessuti ex-vivo, come il DNA, i lipidi e le proteine, con vari contrasti vibrazionali.

La microscopia a piano obliquo o OPM è un metodo microscopico a foglio leggero che prevede un singolo microscopio ad apertura numerica per illuminare un piano obliquo del campione e la raccolta di fluorescenza dal piano illuminato. L'ottica di correzione viene posizionata fra il microscopio principale e il dispositivo di fotocamera con accoppiamento di carica, per ottenere l'immagine del piano inclinato sul campione. La tecnica OPM può essere utilizzata con un microscopio convenzionale per l'imaging di campioni montati su vetrini coprioggetto e piatti di coltura tissutale o piastre con fotoincisione e fototossicità molto basse. Questo può anche essere fatto funzionare ad alta velocità poiché l'immagine ottenuta è sezionata otticamente in assenza di parti mobili.

L'imaging a vita a fluorescenza o FLIM è un metodo che funziona in base al principio della durata della fluorescenza, che è il tempo richiesto da un fluoroforo per tornare al suo stato fondamentale dallo stato eccitato. La tecnica FLIM è usata per rappresentare la dispersione spaziale della vita delle molecole in stato eccitato all'interno di immagini microscopiche. Il sistema FLIM è eseguito in due domini: frequenza e tempo. Le informazioni sulla durata della fluorescenza vengono utilizzate nel rilevamento dell'ambiente locale, nel rilevamento di interazioni molecolari, nel rilevamento di modifiche conformazionali e nella rimozione dello sfondo, nella caratterizzazione del tessuto mediante auto fluorescenza e caratterizzazione, nonché nel controllo di qualità di nuovi materiali.

La microscopia confocale è un metodo di imaging ottico convenzionale che ha migliorato la risoluzione laterale e assiale e la capacità di imaging distinto rispetto alla microscopia FLIM. Ciò è ottenuto eliminando la fluorescenza sparsa introducendo un pinhole o una combinazione di schermo. La messa a fuoco della lente obiettivo viene fatta coniugare con il foro stenopeico e, pertanto, viene definita come foro stenopeico confocale. La microscopia confocale viene utilizzata nell'imaging ad alto grado di campioni biologici densi, come tessuti in vivo, senza escissione, fissazione e suddivisione.

La microscopia multifotonica o MPM è una tecnica di imaging non lineare utilizzata per ottenere informazioni accurate a livello di micron dal tessuto non trattato mediante emissioni prodotte da tessuti intrinseci energizzati. Il principio di funzionamento della tecnica MPM si basa sull'assorbimento istantaneo di due fotoni incidenti da una sorgente laser a infrarossi pulsata. In questo metodo, l'eccitazione è limitata a una minuscola messa a fuoco che risulta in una precedente segmentazione ottica senza la necessità di un'apertura confocale. La metodologia MPM è usata come sostituta della microscopia confocale grazie ai suoi vantaggi dell'imaging penetrato in profondità, con fotodanneggiamento e fototipia ridotti, e si ritiene che sviluppi il processo di imaging in vivo.

La tecnica dell'imaging molecolare mirato prevede l'analisi di processi biologici a livello di micron utilizzando metodi in vivo. Il processo include l'uso di agenti di contrasto bersaglio, cioè sostanze che migliorano la visibilità interna delle strutture biologiche, i quali vengono rilevati utilizzando le modalità di imaging ottico e l'identificazione di bersagli su cellule o tessuti. Questo metodo viene utilizzato per analizzare la forma e il ruolo del sistema molecolare generando i segnali incidenti dalle molecole. Pertanto, l'immagine prodotta descrive la distribuzione spaziale in 3D delle molecole mirate nel tessuto, specifica i dati diagnostici a livello molecolare e mostra le proprietà funzionali delle cellule. La tecnica viene utilizzata negli studi di oncologia per la diagnosi di tumori maligni, scoperta di malattie metastatiche, rilevamento di tumori, determinazione degli obiettivi di trattamento e stima dell'efficacia del trattamento.

La tomografia a proiezione ottica o OPT è un metodo sviluppato per l'imaging in 3D di minuscoli campioni biologici nell'intervallo mesoscopico. Qui, i campioni vengono aggiunti all'indice di rifrazione e corrispondono a una serie angolare. Quindi, le immagini vengono prese per ogni posizione angolare da una telecamera CCD e ricalcolate come immagini 3D del campione da un software per computer. La tecnica OPT ha il vantaggio di rilevare coloranti fluorescenti e colorati stabiliti per la colorazione di geni o tessuti per l'imaging di forme in 3D di organi e tessuti, come il restauro di embrioni di vertebrati e l'osservazione dell'anatomia tridimensionale di organi.

Condividi questo articolo

Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn




Questo sito web utilizza i cookie per il suo funzionamento

Acconsento all'utilizzo dei cookie Per saperne di piu'

Approvo