Vedere una proteina mentre cambia forma dentro una cellula è uno degli obiettivi più difficili della biologia. I nuovi microscopi basati su laser molto intensi potrebbero migliorare il contrasto delle immagini, ma non trasformano automaticamente ogni molecola in un oggetto osservabile.
Perché le cellule sono difficili da osservare
Una cellula non è un contenitore trasparente con strutture immobili. Membrane, proteine, acidi nucleici e organelli si trovano in uno spazio affollato, si muovono continuamente e spesso hanno dimensioni inferiori alla lunghezza d’onda della luce visibile.
Un microscopio ottico convenzionale può distinguere dettagli separati da circa 200 nanometri, in condizioni ideali. Molte proteine, invece, misurano pochi nanometri. Il problema non è soltanto ingrandire l’immagine: un ingrandimento maggiore rende più grandi anche le sfocature e non aggiunge informazioni che il sistema ottico non ha raccolto.
Che cosa aggiunge un laser più potente
Il laser può svolgere funzioni diverse. Può eccitare molecole fluorescenti, aumentare il segnale emesso da un marcatore oppure consentire tecniche non lineari, nelle quali la luce interagisce con il campione in modo più selettivo rispetto alla microscopia tradizionale.
In altri strumenti, fasci laser controllati servono a illuminare soltanto una regione molto piccola del campione. Riducendo la luce proveniente dai piani fuori fuoco, l’immagine appare più nitida e il contrasto aumenta. Questo non significa necessariamente raggiungere la scala della singola proteina, ma può rendere distinguibili strutture cellulari ravvicinate o movimenti prima confusi nel rumore.
