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Sviluppato microscopio fotoacustico multifotone per l’imaging profondo del tessuto cerebrale

Redazione Nurse Times9 Agosto 20252 min di lettura

Un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) crea un microscopio fotoacustico multifotone per immagini cerebrali profonde, rivoluzionando la diagnostica neurologica con il microscopio.

Notizia di grande rilevanza nel campo delle scienze neurologiche e dell’imaging medico: un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha sviluppato un microscopio basato su una tecnica innovativa che combina imaging multifotonico e fotoacustico senza l’utilizzo di etichette o coloranti sintetici. Il risultato? Immagini estremamente nitide e profonde del tessuto cerebrale, con una capacità unica di rilevare molecole endogene fondamentali per il metabolismo cellulare.

Il microscopio nuovo approccio, descritto in dettaglio nello studio pubblicato su Nature Photonics, consente di mappare in tempo reale la distribuzione del NADH (nicotinammide adenina dinucleotide nella sua forma ridotta), un coenzima essenziale nei processi energetici cellulari. Questa molecola, già nota per il suo ruolo chiave nella respirazione cellulare, può ora essere osservata direttamente e in alta risoluzione all’interno delle cellule cerebrali, senza necessità di manipolazioni chimiche invasive.

Tecnologia e potenzialità della scoperta

Il microscopio fotoacustico multifotone sfrutta segnali intrinseci di molecole come NADH e NAD(P)H, rilevandoli sia in modalità fotoacustica che ottica. In un esempio fornito dagli scienziati, molecole di NAD(P)H all’interno di organoidi cerebrali sono state rilevate in blu con la modalità fotoacustica e in bianco e nero con l’imaging ottico, raggiungendo una profondità di 0,2 mm con dettagli senza precedenti grazie al microscopio.

Rispetto alle tecniche tradizionali di imaging, questa metodica presenta due vantaggi chiave:

Non invasività – Nessuna introduzione di coloranti o marcatori esterni, riducendo rischi e alterazioni dei campioni biologici.
Profondità e risoluzione – Capacità di penetrare più a fondo nel tessuto mantenendo alta definizione, caratteristica cruciale nello studio delle strutture cerebrali complesse.

Implicazioni per ricerca e medicina

Questa innovazione non riguarda solo la ricerca di base sul cervello, ma apre prospettive cliniche di grande impatto. La possibilità di osservare il metabolismo cellulare in tempo reale potrebbe rivelarsi fondamentale per:

Diagnosticare precocemente malattie neurodegenerative come Alzheimer e Parkinson.
Monitorare la risposta a terapie oncologiche e trattamenti sperimentali utilizzando il microscopio.
Studiare la neurofisiologia e i meccanismi che regolano il funzionamento delle reti neurali.

Secondo i ricercatori del MIT, il prossimo passo sarà migliorare ulteriormente la sensibilità e la portata di questa tecnologia, con l’obiettivo di renderla applicabile anche in ambito clinico e non solo in laboratorio.