Imagem Raman de células HeLa rapidamente congeladas com alta relação sinal-ruído e grande campo de visão. O tempo de aquisição da imagem foi de 10 horas. A distribuição dos sinais Raman de citocromos (750 cm⁻¹), lipídios (2.850 cm⁻¹), proteínas (2.920 cm⁻¹) são indicadas em verde, vermelho e azul, respectivamente. Crédito: Avanços da Ciência (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110
Compreender o comportamento das moléculas e células que constituem o nosso corpo é elementary para o avanço da medicina. Isto levou a um esforço contínuo por imagens claras do que está acontecendo além do que os olhos podem ver. Em um estudo recentemente publicado em Avanços da Ciênciapesquisadores da Universidade de Osaka relataram um método que fornece imagens de microscopia Raman de alta resolução.
A microscopia Raman é uma técnica útil para imagens amostras biológicas porque pode fornecer informação química sobre moléculas específicas – como proteínas – que participam dos processos do corpo. No entanto, a luz Raman proveniente de amostras biológicas é muito fraca, por isso o sinal pode muitas vezes ser inundado pelo ruído de fundo, levando a imagens de má qualidade.
Os pesquisadores desenvolveram um microscópio que pode manter a temperatura de amostras previamente congeladas durante a aquisição. Isto permitiu-lhes produzir imagens até oito vezes mais brilhantes do que as obtidas anteriormente com a microscopia Raman.
“Uma das principais razões para imagens borradas é o movimento das coisas que você está tentando ver”, explica o principal autor do estudo, Kenta Mizushima. “Ao obter imagens de amostras congeladas que não conseguiam se mover, poderíamos usar tempos de exposição mais longos sem danificar as amostras. Isso levou a sinais altos em comparação com o fundo, alta resolução e campos de visão maiores.” A técnica não utiliza manchas e não requer produtos químicos para fixar o células em posição, para que possa fornecer uma visão altamente representativa dos processos e do comportamento celular.
Esquema da área amostral no microscópio crio-Raman desenvolvido. Uma lamínula com células cultivadas é colocada no suporte da amostra e uma placa de steel é colocada em contato (esquerda). O criogênio entra pela entrada e por um orifício na placa metálica, entrando em contato direto com a amostra para congelamento rápido. A temperatura da amostra é controlada pela placa metálica com circulação de nitrogênio líquido e um aquecedor interno (direita). Crédito: Avanços da Ciência (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110
A equipe também conseguiu confirmar que o processo de congelamento conservou os estados físico-químicos de diferentes proteínas. Isto dá à abordagem de criofixação uma vantagem distinta de alcançar o que os métodos de fixação química não conseguem.
“A microscopia Raman adiciona uma opção complementar à caixa de ferramentas de imagem”, diz o autor sênior Katsumasa Fujita. “O fato de não apenas fornecer imagens celulares, mas também informações sobre a distribuição e os estados químicos específicos das moléculas, é muito útil quando nos esforçamos continuamente para alcançar a compreensão mais detalhada possível.”
A nova técnica pode ser combinada com outras técnicas de microscopia para análise detalhada de amostras biológicas e deverá contribuir para uma ampla gama de áreas das ciências biológicas, incluindo medicina e farmacêutica.
Mais informações:
Kenta Mizushima et al, Microscopia Raman de amostras biológicas criofixadas para imagens químicas de alta resolução e alta sensibilidade, Avanços da Ciência (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110
Citação: A microscopia Raman aprimorada oferece imagens químicas mais claras de amostras criofixadas (2024, 24 de dezembro) recuperadas em 25 de dezembro de 2024 em https://phys.org/information/2024-12-raman-microscopy-clearer-chemical-imaging.html
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