A microscopia tradicional requer objetivas com lentes para ampliar espécimes e pode envolver diversos componentes ópticos, como objetivas adicionais, filtros e espelhos, para refratar e direcionar a luz até sensores ópticos. O número de agosto de 2012 do JoVE (Journal of Visualized Experiments) destaca-se pela terceira publicação do Laboratório Ozcan (Universidade da Califórnia, Los Angeles) sobre sua plataforma pioneira de microscopia sem lentes do tipo "em chip", que eles desenvolveram.
Em 2009, o laboratório Ozcan publicou seu primeiro artigo, que demonstrou o uso de uma plataforma de imagem sem lentes capaz de gerar imagens de células no sangue total. Essa técnica de imagem envolve colocar uma amostra diretamente sobre uma matriz de sensores optoeletrônicos, como os chips CCD ou CMOS encontrados nas câmeras de vídeo convencionais. Em seguida, a iluminação por LED acima da amostra projeta sombras no chip, que são registradas como hologramas digitais passíveis de processamento de imagem. Esse sistema de imagem sem lentes não apenas permite um campo de visão extremamente amplo (FOV de 0,6-8 cm2), como também a ausência de componentes ópticos volumosos o torna excelente para aplicações microfluídicas. O grupo Ozcan demonstra isso em seu artigo subsequente de 2011 na JoVE, no qual células brancas do sangue marcadas com fluorescência são imagens dentro de um chip microfluídico.
Este mês de agosto no JoVE, o grupo Ozcan demonstra avanços adicionais em sua plataforma de microscopia sem lentes ao aplicá-la na imagem tomográfica do nematódeo, C. elegans. Ao alterar o ângulo de iluminação, utilizando um estágio de rotação motorizado, o grupo Ozcan mostra como múltiplas fatias holográficas podem ser geradas para uma amostra — que, após processamento, podem ser combinadas em tomogramas. O grupo Ozcan confirma que a reconstrução tridimensional do verme foi bem-sucedida ao citar que o tubo faríngeo, uma estrutura com espessura de 5 mícrons, é visível apenas em uma única fatia e em uma seção transversal reconstruída em 3D.
A natureza compacta e de baixo custo dos sistemas de imagem sem lentes — projetados e montados pelo grupo Ozcan — os torna muito adequados para aplicações diagnósticas na assistência médica imediata, ou mesmo para microscopia baseada em telefone celular que pode ser realizada em campo.
No Ernest Gallo Clinic and Research Center da University of California, San Francisco, o JoVE aprende como visualizar alterações morfológicas em células individuais utilizando microscopia de fluorescência tridimensional e análise computacional. Neste procedimento, as células recebem agonista, antagonista mais agonista, ou nenhum tratamento, e são preparadas para microscopia de imunofluorescência. Imagens tridimensionais são adquiridas com a ajuda de um sistema a laser de dois fótons, e os dados de fluorescência são processados no computador utilizando Imaris e Matlab.
Para demonstrar o poder dessa técnica, nossos autores quantificam alterações fenotípicas em nível de célula única em células HEK293 transfectadas. A análise morfométrica tridimensional mostra mudanças acentuadas nas células tratadas com agonista. Essas alterações nem sempre são evidentes ao se utilizar análise convencional em 2D. Esta técnica permite que alterações morfológicas em células individuais sejam quantificadas e caracterizadas em resposta a estímulos farmacológicos, oferecendo uma nova e poderosa ferramenta de avaliação ao arsenal da pesquisa de descoberta de fármacos.
Este mês, na seção Física Aplicada do JoVE, viajamos para a Carolina do Sul para visitar a Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de Clemson. Aqui, pesquisadores nos mostram como construir baterias de lítio para pesquisas em laboratório.
Os componentes básicos de uma bateria de lítio em formato de moeda são o eletrodo de trabalho, o eletrólito de lítio e um eletrodo contrário de folha de lítio. Os diferentes componentes da bateria são cuidadosamente montados e selados com uma máquina de cravação. A bateria pronta pode então ser caracterizada em um analisador de baterias. Usando suas baterias caseiras, nossos pesquisadores podem experimentar diferentes materiais para fabricar os cátodos das baterias de lítio em formato de moeda.
Este mês no JoVE Imunologia e Infecção, vamos para Basileia, Suíça, para observar duas técnicas para o diagnóstico de infecções por helmintos. Também vemos como os pesquisadores realizam o teste de corrida de vaivém em crianças, a fim de avaliar os efeitos dessas infecções na aptidão física.
Os helmintos são vermes parasitas que podem viver dentro de humanos e animais. Muitas espécies infectam o trato intestinal e podem ser transmitidas pelo solo. Nossos autores demonstram a técnica de Kato-Katz, utilizada para diagnosticar vários helmintos comuns transmitidos pelo solo. Eles também demonstram a técnica de Baermann, que utiliza luz para estimular a migração de certos tipos de helmintos fototácticos para fora das preparações da amostra. Os diversos tipos de espécies de helmintos podem subsequentemente ser determinados com base na morfologia.
Nossos autores demonstram então como configurar e realizar um teste de corrida vaivém de 20 metros em crianças, e como medir o impacto das infecções por helmintos na aptidão física. Este método pode ajudar a determinar o verdadeiro impacto das infecções por helmintos transmitidos pelo solo na saúde geral.
Este breve resumo destaca apenas alguns artigos em vídeo notáveis que serão lançados em agosto. Também apresentaremos artigos que demonstram como expressar genes no mesencéfalo do embrião de galinha, estudar a transmigração de neutrófilos em câmaras de fluxo paralelo revestidas com células endoteliais e medir com precisão a degradação proteolítica da matriz extracelular.