Da CNR e Federico II un’innovativa tecnica di visualizzazione tridimensionale che proietta la cellula nel metaverso. Lo studio pubblicato su Small Methods.
Uno studio condotto da due Istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (l’Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti “E. Caianiello” – ISASI – e l’Istituto Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato – STIIMA – in collaborazione con il Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche della Federico II, ha prodotto una nuova metodologia per visualizzare una cellula in 3D mediante l’utilizzo di una simulazione digitalizzata.
La ricerca potrebbe rivoluzionare il settore della citofluorimetria e della citometria, metodologie di laboratorio utilizzate per individuare cellule specifiche misurando caratteristiche fisiche.
“Il metodo denominato ‘Generalized Computational Segmentation based on Statistical Inference’ (Generalized CSSI), permette di visualizzare e ottenere parametri quantitativi di una cellula partendo dall’immagine ottenuta attraverso il microscopio tomografico, ovvero un microscopio in grado di generare un’immagine 3D degli organelli interni”, spiega Vittorio Bianco del CNR-ISASI.
Gli autori dello studio hanno sviluppato la tecnica facendo a meno di marcatori fluorescenti, ovvero quelle molecole coloranti che distinguono i differenti organelli intracellulari. La citometria tomografica 3D consente oggi di evitare l’uso di marcatori (label) potenzialmente tossici per le cellule. Lo scopo è ottenere mappe tridimensionali di ciascuna cellula in flusso.
“Nasce così un ambiente totalmente immersivo per la microscopia, accessibile mediante occhiali per la realtà virtuale. L’utente, un ricercatore, un medico, uno studente, o un semplice curioso, potrà immergersi in un mondo parallelo e viaggiare tra le cellule e nelle cellule”, afferma Ettore Stella del CNR-STIIMA, coordinatore del gruppo di Bari dei quali fanno parte Maria Di Somma e Nicola Mosca.
Durante l’esplorazione delle strutture interne di ciascuna cellula, si potrà accedere on-demand a tutte le informazioni e ai dati che definiscono le caratteristiche fisiche.
«È un viaggio alla Jules Verne, che permette di scrutare nei minimi dettagli la struttura cellulare da una prospettiva ideale»
— Massimo D’Agostino, Federico II
“La combinazione tra citometria 3D tomografica e realtà virtuale apre scenari di sviluppo su diversi aspetti della biologia cellulare”, precisano Massimo D’Agostino e Tommaso Russo, docenti Federico II.
Realtà virtuale e metaverso potranno avere un ruolo importante nell’imaging in campo oncologico e in particolare nella diagnostica “single cell imaging” in cui è impegnata l’infrastruttura di ricerca CIRO (Campania Imaging for Research in Oncology) finanziata dalla Regione Campania.
«Primo innovativo esempio di metaverso label-free che costituisce una piattaforma per le attività di formazione e outreach, fornendo agli osservatori un’esperienza di immersione nella biologia cellulare di natura unica»
— Pietro Ferraro, CNR-ISASI
“Questi risultati potranno rivelarsi uno strumento potente per migliorare lo studio, l’analisi e la condivisione dei dati anche da parte di laboratori a distanza”, dice Pietro Ferraro del CNR-ISASI, Presidente del comitato scientifico di CIRO.
Per approfondire
- Label-Free Intracellular Multi-Specificity in Yeast Cells by Phase-Contrast Tomographic Flow Cytometry (https://doi.org/10.1002/smtd.202300447)
- Pietro Ferraro (CNR – ISASI), pietro.ferraro@cnr.it
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