Gruppo di ricerca guidato dal professore dell'Università di Friburgo Alexander Rohrbach
Il laser ruota attorno all'oggetto in esame con diverse angolazioni 100 volte al secondo. Ogni dieci ms si forma un'immagine ad altissima definizione basata sulla luce diffusa.
Fonte: Rohrbach, Università di Friburgo
“Utilizziamo diversi fenomeni fisici,conosciuto dalla vita di tutti i giorni, dice Rohrbach. "Prima di tutto, il fatto che piccoli oggetti, come molecole, virus o strutture cellulari, diffondono maggiormente la luce blu".
Questa specificità di piccoli oggetti, come notatoscienziati, è facile mostrare l'esempio del cielo. Le molecole d'aria disperdono maggiormente la parte blu dello spettro solare, motivo per cui il cielo diurno ci appare blu. Nel contesto della microscopia, i piccoli oggetti, secondo gli autori dello sviluppo, diffondono e dirigono nella fotocamera circa dieci volte più particelle di luce blu rispetto alle particelle di luce rossa.
Anche il secondo lungometraggio, preso in prestito damondo reale, l'angolo di inclinazione con cui il raggio è diretto verso l'oggetto in esame è diventato molto basso. I ricercatori affermano che le immagini delle particelle diventano più chiare quando il raggio laser è inclinato rispetto al piano dell'oggetto, proprio come le impronte digitali sono più visibili su un vetro se osservato da un angolo rispetto alla luce.
Inoltre, gli scienziati illuminano l'oggetto con un raggio laser obliquo in sequenza da tutti i lati per evitare possibili distorsioni e artefatti.
ROCS utilizza una luce laser blu collimata rotantesotto angoli obliqui per formare immagini entro 10 ms. Quindi, la luce laser retrodiffusa forma un'immagine super risolta su una fotocamera entro 10 ms semplicemente sommando immagini coerenti (parte sinistra del filmato). A destra: formazione dell'immagine con slowmo 700x pic.twitter.com/JBcfBLfSec
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 3 gennaio 2022
A sinistra - singole immagini, a destra - l'immagine complessiva.
I ricercatori dimostrano il lavoromicroscopio su vari sistemi cellulari. Ad esempio, gli scienziati sono stati in grado di filmare come i mastociti stimolati aprono piccoli pori in pochi millisecondi per sparare palline sferiche con forza e velocità inspiegabilmente elevate. I granuli contengono l'istamina messaggero, che può successivamente portare a reazioni allergiche.
In altri esperimenti, gli scienziati sono stati in grado di osservaremolte migliaia di immagini di come i filopodi - le lunghe e filamentose "dita" dei macrofagi - scansionano il loro ambiente alla ricerca di prede con un complesso movimento tremolante e come il loro citoscheletro può cambiare a velocità precedentemente sconosciute.
Incredibile quanto siano veloci le particelle simili a virus (100 nm, n=1,4), come cercano di trovare il miglior punto di legame nelle cellule (microscopia ROCS a 100 Hz, 5x slomo) pic.twitter.com/04yGMyWSkQ
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 2 gennaio 2022
Particelle simili a virus cercano di entrare nella cellula
"Il nostro obiettivo principale non era creare immagini o filmati belli con dinamiche cellulari inaspettatamente elevate: volevamo acquisire nuove conoscenze biologiche", afferma Rohrbach.
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