O que é Microscopia de Expansão?
Quando uma lâmina é posicionada sob um microscópio, um sistema de lentes de vidro amplia o objeto em observação — por exemplo, um micro-organismo. Entretanto, mesmo com o maior aumento de um sistema óptico composto clássico, os cientistas enfrentam dificuldades para entender detalhes minuciosos. Além disso, paredes celulares rígidas dificultam a injeção de corantes que ajudam a identificar estruturas internas.
Porém, ao invés de investir em tecnologias mais potentes e caras, alguns pesquisadores vêm adotando uma técnica alternativa chamada microscopia de expansão. Essa técnica infla o objeto usando o mesmo material absorvente encontrado em fraldas descartáveis.
Como Funciona a Técnica?
Desenvolvida por Ed Boyden no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em 2015, a microscopia de expansão consiste em infundir uma amostra biológica com um hidrogel feito de acrilato de sódio. Esse composto, que compõe fraldas para manter os bebês secos, pode absorver centenas de vezes seu peso em água, preservando sua estrutura geral.
Na microscopia de expansão, moléculas biomoleculares específicas, como proteínas, são ancoradas ao gel. Conforme o gel absorve água, sua matriz em formato de rede se expande, afastando os pontos de ancoragem. Portanto, a estrutura geral permanece intacta, permitindo que pesquisadores visualizem anatomias extremamente pequenas ou vejam o interior de células com barreiras resistentes.
Impacto nas Pesquisas Científicas
Omaya Dudin, biólogo celular da Universidade de Genebra, relata que passou seis anos enfrentando dificuldades para fazer anticorpos atravessarem as paredes resistentes de suas células-alvo. Ademais, conseguiu visualizar as estruturas internas apenas por meio de um protocolo complexo de congelamento e descongelamento, que destruía a maior parte do material final. Entretanto, durante a pandemia de Covid-19, iniciou uma colaboração com um laboratório vizinho que utilizava a microscopia de expansão.
“Naquele momento, tudo foi mágico. As células se expandiram, tudo foi corado, e pudemos enxergar claramente”, afirmou Dudin. “Logo ficou claro que deveríamos mirar alto com essa técnica.” Além disso, Gautam Dey, biólogo celular do Laboratório Europeu de Biologia Molecular em Heidelberg, também validou o método. Para ele, as amostras ficaram mais claras, e os corantes e anticorpos penetraram as células com maior eficácia. Portanto, os dois laboratórios passaram a colaborar para visualizar espécies jamais estudadas antes. Eles estão mapeando a diversidade do citoesqueleto, revelando estruturas complexas nunca vistas com tamanha precisão.
Ampliação do Acesso à Técnica
O ponto mais importante é que a microscopia de expansão é acessível para qualquer laboratório que disponha de um microscópio básico e do hidrogel. “Já se falou sobre democratizar a microscopia, e isso está acontecendo”, comentou Dey. “Acredito que em breve qualquer laboratório de biologia celular no mundo estará usando essa técnica. Um microscópio básico de fluorescência está sempre ao alcance.”
Além disso, para ampliar seus conhecimentos em saúde, veja também nosso artigo sobre doença renal e suas implicações importantes.
Matéria original: https://www.quantamagazine.org/expansion-microscopy-has-transformed-how-we-see-the-cellular-world-20260204/
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