Microscopia olotomografica
L’olotomografia combina l’olografia e la tomografia per risolvere la sfida di recuperare gli spostamenti di fase della luce al fine di generare contrasto nelle immagini di Fase Quantitativa (QPI), rivelando dettagli tridimensionali intricati nei campioni che altrimenti rimarrebbero nascosti con le tecniche tradizionali.
Così come una TAC utilizza l’assorbività dei raggi X come contrasto per visualizzare gli organi interni di un paziente senza procedure invasive, l’HT utilizza l’indice di rifrazione (RI), un parametro ottico intrinseco che descrive la velocità della luce attraverso un determinato materiale, per visualizzare cellule e tessuti viventi. Poiché le variazioni nella concentrazione biomolecolare influenzano direttamente l’indice di rifrazione complessivo dei biomateriali cellulari, la ricostruzione del tomogramma RI tramite olotomografia consente di ottenere parametri biofisici cruciali come il volume cellulare, l’area superficiale o la concentrazione proteica per ulteriori analisi.
In generale, tutti i sistemi di olotomografia si compongono di tre elementi essenziali:
- Ottica di illuminazione, per catturare le informazioni strutturali del campione attraverso l’onda luminosa;
- Ottica di imaging, per codificare le informazioni luminose in un’immagine 2D di intensità;
- Un algoritmo di ricostruzione, per decodificare e sintetizzare i dati grezzi in un tomogramma 3D.
I vantaggi dell’olotomografia risiedono nella sua capacità di fornire immagini 3D non invasive e prive di marcatori di cellule vive, consentendo studi in tempo reale. Inoltre, la misurazione del tomogramma RI permette un’analisi quantitativa. La sua velocità di acquisizione dati supera quella dei metodi tradizionali, rendendola preziosa per risultati rapidi in diagnostica medica e ricerca farmacologica.
Le applicazioni dell’olotomografia spaziano dai componenti cellulari come nuclei e mitocondri allo studio di organoidi, tessuti e persino organismi interi, favorendo progressi nella comprensione della biologia cellulare. Il suo campo di applicazione continua a espandersi con i progressi nelle tecnologie di imaging tomografico.
