Inserturi imprimate 3D pentru microscopia cu foiță de lumină cu un singur obiectiv
Cercetătorii de la Rice University au publicat în Nano Letters o metodă care extinde utilizarea microscopiei cu foiță de lumină la un singur obiectiv, în camere de probă disponibile comercial. Metoda se bazează pe inserturi imprimate 3D cu nanoprecizie, care conțin micromirrori reflectorizanți.
Microscopia cu foiță de lumină permite biologilor să ilumineze selectiv o secțiune subțire a probei. Această abordare îmbunătățește contrastul imaginii prin reducerea luminii de fond și este mai blândă cu proba, reducând fotodeteriorarea și fotodecolorarea.
„Anterior, microscopia cu foiță de lumină necesita de obicei două obiective sau camere de probă specializate”, a declarat Anna-Karin Gustavsson, autoarea corespondentă și profesoară asistentă de chimie. „Această metodă nouă ne permite să folosim microscopia cu foiță de lumină cu un singur obiectiv în majoritatea camerelor de probă disponibile comercial.”
Echipa a început prin adaptarea microscopiei cu foiță de lumină pentru cipurile microfluidice, care conțin canale minuscule în care cercetătorii pot studia celulele în condiții variabile. În cadrul acestei adaptări, echipa a dezvoltat o abordare cu un singur obiectiv, în care foița de lumină era reflectată în proba din interiorul cipului microfluidic.
„Ne-am dat seama că putem imprima 3D cu nanoprecizie un insert noncitotoxic pentru a genera o oglindă pentru reflexia foiței de lumină”, a spus Nahima Saliba, coautoare principală și absolventă a Rice University. „Apoi am putut folosi această abordare pentru imagistica cu foiță de lumină cu un singur obiectiv, pentru a reduce fluorescența de fond, fotodecolorarea și fotodeteriorarea direct în interiorul cipului.”
Echipa a dorit să extindă metoda cu un singur obiectiv dincolo de cipurile microfluidice, care pot fi mai complicate de utilizat și nu sunt compatibile cu toate probele. Soluția a fost dezvoltarea unui flux de fabricație pentru inserturi care se potrivesc strâns în camerele de probă disponibile comercial.
„Cu noua noastră abordare, putem plasa un insert combinat în majoritatea tipurilor de camere de probă, adăugăm celulele și continuăm testul ca de obicei, cultivând și tratând celulele pentru experimentele noastre. Când suntem gata să facem imagistica, oglinda ne permite să creăm și să manipulăm foița de lumină de la același obiectiv pe care îl folosim pentru a detecta lumina din probă”, a declarat Siyang Cheng, coautor principal al lucrării și student la doctorat. „Folosind foița noastră de lumină cu un singur obiectiv se reduce lumina de fond în timpul imagisticii, ceea ce face mai ușor de observat moleculele individuale care ne interesează. De asemenea, reduce daunele cauzate de lumină și fotodecolorarea.”
Deoarece insertul a fost imprimat 3D cu nanoprecizie, inserturile pot fi proiectate și imprimate cu ușurință pentru cele mai comune camere de probă disponibile. Laboratorul lui Gustavsson a creat deja și a oferit acces liber la fișiere CAD care conțin modele pentru multiple camere de probă utilizate frecvent.
„Aceasta deschide o versiune mai rafinată a microscopiei cu foiță de lumină pentru oricine al cărui sistem ar beneficia de acest tip de iluminare selectivă, permițând o imagistică mai bună cu mai puține daune asupra probei, fără a fi nevoie să se ajusteze fluxurile de pregătire a probelor”, a spus Gustavsson.
