A formação de um trombo de punção que leva à cessação do sangramento é um dos eventos mais essenciais da vida1. No entanto, apesar dessa essencialidade, o conhecimento do que ocorre estruturalmente durante a formação do trombo, seja em uma veia, uma artéria, um evento aterosclerótico ou um coágulo oclusivo, tem sido limitado pela resolução e profundidade da imagem. A microscopia óptica convencional é limitada em profundidade quando comparada a um trombo de ferida por punção totalmente formado, 200 a 300 μm em Z1, e em nível de resolução quando comparada ao tamanho das organelas plaquetárias e seu espaçamento, geralmente inferior a 30 nm2. A microscopia de luz de dois fótons pode produzir a profundidade necessária de imagem, mas não melhora significativamente a resolução. Os avanços mais recentes na microscopia de luz, por exemplo, técnicas de super-resolução, ainda são limitados pela resolução, na prática ~ 20 nm em XY e duas vezes isso em Z, e limitados em profundidade, não mais do que a microscopia de luz convencional. Além disso, a microscopia de luz de super-resolução, como grande parte da microscopia de luz de pesquisa, é baseada na microscopia de fluorescência, uma técnica que é inerentemente tendenciosa para um pequeno conjunto de proteínas candidatas para as quais existem bons anticorpos ou boas construções marcadas3. Em conclusão, a microscopia eletrônica de varredura convencional pode, no máximo, visualizar a superfície do trombo rico em plaquetas em formação.
Para superar essas limitações técnicas para caracterizar a estrutura do trombo, tivemos três objetivos. Primeiro, produza de forma reprodutível uma ferida de punção definida em uma veia ou artéria de camundongo que possa ser prontamente estabilizada in situ por fixação química. Em segundo lugar, aplique um procedimento preparativo que enfatize a preservação da membrana, um objetivo consistente com o objetivo de definir a posição das plaquetas individuais dentro do trombo em formação. Terceiro, use uma técnica de visualização imparcial que, em uma única imagem, possa ser dimensionada entre nanômetros e quase milímetros.
A microscopia eletrônica montada de área ampla foi escolhida como uma das principais técnicas de visualização final por um único motivo importante: na imagem de microscópio eletrônico, vê-se uma vasta gama de características dentro de uma célula que delineia suas organelas e características dentro das organelas. Pequenos objetos, como ribossomos, podem ser reconhecidos. Essa gama de recursos é vista porque as manchas de metais pesados densos em elétrons, uranila, chumbo e ósmio, que são usadas para microscopia eletrônica para produzir contraste, ligam-se a uma ampla gama de moléculas. Em uma imagem de microscópio eletrônico, vê-se muito do que está lá, enquanto com as abordagens de imunofluorescência e marcação de proteínas, vê-se apenas o que acende. Isso significa, por exemplo, os locais de antígeno presentes em uma determinada espécie de proteína individual. No caso de uma molécula marcada, geralmente uma proteína, é o(s) local(is) onde essa proteína está. Todas as outras moléculas são escuras e não iluminadas. No entanto, essa escolha de microscopia eletrônica é prática? Um trombo de ferida por punção tem um tamanho de 300 por 500 μm e, com um tamanho de pixel de 3 nm, é uma imagem de 100.000 por 167.000 pixels. Uma câmera de microscópio eletrônico de alta qualidade tem 4000 por 4000 pixels. Isso significa que aproximadamente 1000 quadros devem ser costurados/misturados para fornecer uma única imagem. Essa é uma possibilidade que está presente na maioria dos microscópios eletrônicos fabricados nos últimos 15 anos. A platina do microscópio é computadorizada e as imagens podem ser costuradas com um computador. Essa é a lógica que levou às escolhas subjacentes à formulação do protocolo apresentado.
Conclusivamente, apresentamos abaixo uma série de etapas que fornecem uma ferida reprodutível na veia ou artéria de camundongos que, em seguida, seguindo as etapas de fixação in situ e as etapas de incorporação posteriores, podem ser visualizadas por microscopia eletrônica de transmissão de área ampla montada em escala nm e na imagem costurada visualizada em escala próxima de mm, a escala do in situ real trombo fixo. Escalabilidade desse tipo é necessária para entender a formação de trombos como um problema em hematologia / saúde e como um sistema de biologia do desenvolvimento no qual as plaquetas são o principal tipo de célula. Esses avanços oferecem uma grande virtude da microscopia eletrônica, ou seja, vê-se o que está lá, não apenas o que acende. Para um protocolo detalhado sobre a preparação de amostras para microscopia eletrônica de varredura facial em bloco serial (SBF-SEM), o leitor é direcionado para um artigo recente de Joshi et al.4.