La microscopia a fluorescenza è una tecnica essenziale in tutti i campi della biologia moderna. I sistemi ottici a fluorescenza sono ormai presenti in tutti gli istituti e ospedali, trovando applicazione sia nella ricerca che nella diagnostica (Figura 1). Lo sviluppo tecnologico, informatico e molecolare ha portato alla creazione di microscopi con prestazioni sempre migliori arrivando addirittura a superare il limite ottico di risoluzione (200nm). Tuttavia, la crescente performance corrisponde ad un’inevitabilmente crescita della complessità degli strumenti e quindi del loro utilizzo. Di conseguenza, la vera sfida odierna non è più produrre microscopi dalle performance eccezionali, ma di combinare qualità d’immagine e facilità d’utilizzo.
Negli ultimi decenni la microscopia a fluorescenza ha subito un’enorme evoluzione. Già negli anni 80 si passò dalla “semplice” microscopia widefield alla microscopia confocale grazie all’introduzione del pinhole. Il pinhole è letteralmente un foro posizionato lungo il percorso ottico in grado di bloccare i raggi provenienti dai piani fuori fuoco. Questo sistema permette di eliminare la cosiddetta fluorescenza secondaria aumentando la qualità dell’immagine. Inoltre, l’utilizzo del pinhole necessita fonti luminose potenti e dunque i microscopi confocali abbandonarono le lampade a mercurio per implementare i laser. Tuttavia, la presenza di un unico foro implica l’acquisizione dell’immagine punto per punto compiendo una serpentina (da qui il nome laser point scanner confocal microscope) rallentando notevolmente il processo di acquisizione. Tale ostacolo fu risolto con la creazione dei sistemi spinning disk caratterizzati da un disco rotante sul quale sono distribuiti numerosi pinhole. Ruotando, lo spinning disk permette l’acquisizione di più punti simultaneamente aumentando dunque la velocità.
Un’ulteriore evoluzione di questi sistemi arriva da Aurox, particolari spinning disk caratterizzati da una griglia in sostituzione dei pinhole. Questi “rectangular slot” (fessure rettangolari) consentono un maggior passaggio di luce rispetto al classico pinhole; mentre nei confocali point scanner o spinning disk, solamente l’1% della sorgente luminosa riesce ad attraversare il pinhole, nel caso della griglia brevettata da Aurox fino al 50% della luce è in grado di superarla (Figura 2). Ciò permette l’utilizzo di sorgenti luminose più deboli come i LED. L’impiego di LED in sostituzione dei laser, garantisce una minor fototossicità e un maggior potere penetrante. Inoltre, rispetto ai laser, le sorgenti LED sono caratterizzate da una durata maggiore e costi inferiori.
L’illuminazione strutturata laser-free di Aurox non comporta solamente vantaggi tecnici ed economici, ma anche pratici. Le ridotte dimensioni delle sorgenti LED hanno permesso a Aurox la creazione di microscopi confocali compatti e facili da utilizzare. Infatti, lo strumento principale di Aurox è Unity, un microscopio spinning disk all-in-one di dimensioni ridotte e semplicissimo da utilizzare (Figura 3).
In un volume di circa 40x20x50cm troviamo un intero microscopio: spinning disk, sorgente LED, obiettivi, filtri fluorescenza, camera, stage motorizzato XYZ e incubatore. Unity è una soluzione adatta a tutte le applicazioni (Z-stack, Live Imaging, mosaico, multi-positioning, ecc.) e a tutti gli operatori. Infatti, Unity è controllato con iPad attraverso l’app Unity, un sistema facile e intuitivo che permette di settare ogni tipologia di esperimento con qualche semplice swipe sullo schermo touch-screen.
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