13/01/04
Lo sviluppo della microtecnologia ha permesso agli scienziati di penetrare più facilmente nel micromondo. Ma al microscopio tradizionale, l'aspetto della cellula è lo stesso, è difficile da distinguere. A tal fine, gli scienziati hanno inventato diversi metodi: l'uso dell'ingegneria genetica per trasformare le cellule, l'uso di coloranti per la colorazione delle cellule... Infine, alla vista del microscopio, la cellula non è più monotona, ma una scena meravigliosa.
Che ci piaccia o no, di fronte a un oggetto, gli occhi utilizzeranno sempre lo stesso tipo di raccolta di informazioni: le cellule della retina catturano i fotoni. Le informazioni vengono trasmesse al cervello, che le elabora per l'immagine. Se l'oggetto è troppo piccolo, il riflesso del fotone è troppo piccolo e l'occhio umano non riesce a vederne la struttura. A questo punto, dobbiamo osservare la tecnica microscopica. Questo articolo mostra le immagini, non solo di importante valore accademico, ma anche di forte bellezza artistica. Queste immagini rappresentano le tecniche di microscopia ottica più avanzate nella ricerca biologica.
Attualmente, la microscopia ottica sta attraversando un cambiamento senza precedenti. Gli scienziati utilizzano nuovi marcatori fluorescenti e la tecnologia di ingegneria genetica per modificare campioni di tessuto, consentendo al microscopio di colorare i campioni di tessuto, aprendo la porta alla "scoperta". Si tratta di una nuova tecnologia, adottata dai ricercatori. Grazie a questa tecnica, ogni nervo cerebrale di topo mostra una varietà di colori leggibili, consentendoci di analizzare la complessità della rete neurale tracciando specifici assoni e di tracciare una mappatura completa della rete neurale: con le vecchie tecnologie di imaging, questo compito è impossibile.
Anche la precisione del microscopio è migliorata. Possiamo tracciare un segno su una particolare proteina e poi usare il microscopio per osservarne le attività lungo la linea di organizzazione; la divisione cellulare e la differenziazione in ogni dettaglio, e possiamo anche cogliere ogni dettaglio in un colpo d'occhio. I ricercatori possono catturare rapidamente eventi istantanei all'interno di una cellula o di un tessuto in piena luce, per osservare i processi vitali intracellulari in condizioni di luce debole. Con lo sviluppo della microtecnologia, la contraddizione tra velocità e risoluzione nell'acquisizione delle immagini verrà risolta.
Attualmente, diverse tecniche microscopiche possono osservare anche le strutture biologiche più sottili (e il trattamento è stato osservato in un gran numero di dati di osservazione); l'ampia applicazione di queste tecniche ha gettato solide basi per la nostra comprensione dell'essenza della vita.
Cervelli complessi: utilizzando la microscopia a due fotoni (microscopia a 2 fotoni) dell'Università della California, San Diego, Thomas Deerinck (Thomas Deerinck), ha fotografato un campione di tessuto cerebellare di topo spesso solo 400 μm con una microstruttura fine (nella foto sopra); il verde rappresenta le cellule di Purkinje (neuroni di Purkinje), il rosso gli astrociti (cellule gliali), il blu il nucleo. Jean Rivet (Livet Jean), dell'Università di Harvard (), utilizzando la microscopia confocale (microscopia confocale), ha osservato fette di tessuto del tronco encefalico di topo geneticamente modificate (340 μm). Come risultato della modifica genetica, ogni neurone nel topo presenta un colore diverso (vedi sotto). Per dare ai neuroni un colore diverso (ovvero, "arcobaleno cerebrale"), gli scienziati saranno in grado di osservare la direzione di un singolo assone nella complessa rete neurale.
Struttura tissutale dell'orecchio interno del topo
Poiché lo spazio è stretto e non facile da separare, la struttura dell'orecchio interno è molto difficile da osservare. Sonia Piot (Sonja Pyott), del campus di Wilmington dell'Università della Carolina del Nord, ha catturato le cellule ciliate dell'orecchio interno del topo (in alto a sinistra); queste cellule possono convertire meccanicamente le onde sonore in segnali elettrici impulsivi. Nell'immagine, le cellule ciliate sono verdi e le cellule delle cellule ciliate sono rosse e blu, poi il nucleo (tecnica di microscopia confocale). Glenn MacDonald (MacDonald Glen), dell'Università di Washington, utilizza un metodo di colorazione simile per catturare la struttura tissutale dell'orecchio interno del topo (microscopia confocale).
Fibra muscolare nella Drosophila
Le cellule muscolari costituiscono un tessuto muscolare resistente. La sezione trasversale dei muscoli della lingua dei topi è stata mostrata nell'immagine sopra, scattata da Thomas Deerinck (Thomas Deerinck) dell'Università della California, San Diego. L'immagine seguente mostra la mano di Hermann Aeberli (Aberle Hermann) dell'Università di Münster, in Germania, che mostra le fibre muscolari ingrossate dei moscerini della frutta. A causa della variazione genetica, le fibre muscolari del moscerino della frutta appaiono disorganizzate (microscopia confocale).
Le capre si disossa 4 volte
Pinne e ossa di capra: due immagini mostrano la struttura densa dei tessuti del corpo dei vertebrati. Ramat Gan, Israele, Samuel Silberman Shamuel Silberman ha ingrandito un centinaio di volte una pinna di pesce, con la parte superiore screziata (utilizzando la tecnologia di illuminazione a fibre ottiche). Per osservare i cambiamenti nella formazione ossea, nella densità minerale ossea e nel contenuto minerale in misura crescente, il centro oncologico Mo Moffett di Tampa, Florida, Mark Lloyd (Mark Lloyd) e Noel Clark (Noel Clark) hanno ingrandito l'osso di capra quattro volte (vedi grafico, microscopia Hirono).
Le capre si disossa 4 volte
Pinne e ossa di capra: due immagini mostrano la struttura densa dei tessuti del corpo dei vertebrati. Ramat Gan, Israele, Samuel Silberman Shamuel Silberman ha ingrandito un centinaio di volte una pinna di pesce, con la parte superiore screziata (utilizzando la tecnologia di illuminazione a fibre ottiche). Per osservare i cambiamenti nella formazione ossea, nella densità minerale ossea e nel contenuto minerale in misura crescente, il centro oncologico Mo Moffett di Tampa, Florida, Mark Lloyd (Mark Lloyd) e Noel Clark (Noel Clark) hanno ingrandito l'osso di capra quattro volte (vedi grafico, microscopia Hirono). I microtubuli si formano attorno ai cromosomi (blu).
Ecco Jan Schmoranza (Sch-moranzer Jan), della Columbia University, la membrana cellulare delle cellule trattate con carenza di siero e la struttura dei microtubuli (verde). Dal grafico, i microtubuli dei fibroblasti hanno mostrato un comportamento anomalo. Il diametro dei microtubuli è di circa 20 nm; solitamente, quando c'è una lacuna nella membrana cellulare, i microtubuli si aggregano in corrispondenza della rottura, ma non è così. Nella cellula in interfase, Duke U - serdar, Tulu (U. serdar Tulu) in orizzonti ampi 138 µm ha catturato il cromosoma (blu); attorno a esso si forma il microtubulo (giallo, sotto).
Con queste immagini non posso fare a meno di pensare al famoso fisico Richard Feynman (Richard Feynman) nel suo "divertimento" nella storia di una storia. Un amico di Feynman pensava che gli scienziati riconoscessero la bellezza dei fiori non tanto quanto gli artisti, ma che anche i bellissimi fiori che si aprono a sei e sette, alla fine diventassero cose poco interessanti. Feynman non era d'accordo con il punto di vista dell'amico e disse: "Penso che sia davvero un po' buffo. Prima di tutto, qual è la differenza tra lui e me e ciò che vedo? Credo che, anche se non ho la sua stessa formazione estetica, non sia in grado di apprezzare la bellezza di un fiore... Immaginiamo il movimento cellulare, la sua perplessità non è una bellezza? Voglio dire, la bellezza del fiore non risiede solo nella forma macroscopica, nel mondo microscopico, la sua struttura interna è altrettanto affascinante. E i fiori sono una Provvidenza per gli insetti e combattono contro gli Yan, il che di per sé è una cosa molto interessante, dal momento che gli insetti potrebbero anche essere in grado di distinguere i colori. Per vedere i bellissimi fiori, vorrei rispondere a una domanda: anche gli animali inferiori sanno apprezzare la bellezza dei fiori? Perché hanno la capacità di percepire il gusto? Queste interessanti domande hanno dimostrato che la conoscenza scientifica non farà che rendere i fiori più misteriosi, più emozionanti, più sorprendenti."
