Cercetătorii de la KIT au creat o tehnică laser non-contact pentru rotirea probelor microscopice
Până acum, era aproape imposibil din punct de vedere tehnic să se rotească probe extrem de sensibile în toate direcțiile sub un microscop, fără a le atinge.
Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Karlsruhe (KIT) au dezvoltat o nouă tehnică bazată pe laser, care permite rotirea probelor microscopice, cum ar fi celulele, fără contact, în toate cele trei direcții spațiale. Laserul generează mici diferențe de temperatură în lichid, care declanșează curenți de fluid blânzi ce mișcă proba. Aceasta protejează probele delicate și permite obținerea unor imagini tridimensionale mai precise, un pas important pentru cercetarea medicală fundamentală.
Microscoapele optice moderne pot produce imagini extrem de clare într-un singur plan, comparabile cu o fotografie, însă informațiile despre adâncime sunt adesea imprecise. Pentru a depăși această limitare, probele trebuie să fie imaginate din unghiuri multiple, iar imaginile trebuie combinate într-un model tridimensional. Aceasta necesită rotirea obiectului investigat, iar noua metodă permite realizarea acestui proces într-un mod excepțional de delicat.
Echipa de cercetare, condusă de profesorul Moritz Kreysing și Dr. Fan Nan de la Institutul de Sisteme Biologice și Chimice al KIT, utilizează un laser pentru a încălzi local lichidul în care este suspendată proba. Aceasta creează curenți subtili de fluid care pot fi folosiți pentru a mișca precis obiectele microscopice aflate în suspensie, fără a folosi unelte mecanice precum pipete, ace sau clești.
„Nu manipulăm direct proba”, afirmă Nan. „În schimb, controlăm mișcarea lichidului înconjurător astfel încât obiectul să se alinieze de sine stătător.”
Fluxurile generate de laser erau cunoscute până acum, dar permiteau doar mișcarea într-un singur plan. Acum, rotația controlată în spațiul tridimensional este posibilă: prin scanarea rapidă a laserului, cercetătorii generează un flux spiral care rotește delicat obiectele, asemeni unei bărci de hârtie mici care se rotește singură într-un vârtej mic.
Controlul tridimensional permite captarea mai eficientă a structurilor celulare din perspective diferite. Când probele pot fi aliniate mai precis, se pot observa mai multe detalii. Aceasta este o condiție esențială pentru o mai bună înțelegere a structurilor biologice și a proceselor.”
Pe termen lung, metoda ar putea deveni relevantă și pentru micromanipularea fără contact, robotică microscopică sau fabricarea extrem de precisă la cele mai mici scale, conform lui Kreysing.
