Microscópio inspirado no James Webb enxerga moléculas em 6D
Este novo microscópio utiliza um conjunto de espelhos em forma de pirâmide para obter imagens de moléculas biológicas
Pesquisadores da Escola de Engenharia McKelvey da Universidade de Washington em St. Louis, nos Estados Unidos, desenvolveram um novo tipo de tecnologia inspirada no telescópio espacial James Webb, capaz de enxergar moléculas em seis dimensões.
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Segundo os cientistas, esse sistema utiliza segmentos de espelhos para classificar e coletar a luz em escala microscópica, obtendo imagens moleculares com um novo nível de resolução: posição e orientação, cada uma delas em três dimensões para formar figuras em 6D.
"As moléculas biológicas são tão minúsculas que apenas nossos melhores microscópios eletrônicos podem nos fornecer imagens granuladas e difusas. Pense em como é difícil criar uma imagem colorida quando tudo o que você tem são sensores de câmera em escala de cinza", explica o professor de engenharia Matthew Lew, coautor do estudo.
Moléculas em 6D
Assim como seu irmão espacial, esse novo microscópio chamado refletor de visão múltipla radialmente e azimutalmente polarizado (raMVR, na sigla em inglês) depende da coleta de tanta luz quanto possível para funcionar de maneira adequada.
No entanto, a diferença principal é que, em vez de aplicar esse sistema para enxergar objetos extremamente distantes, ele utiliza essa luz para distinguir propriedades diversas de pequenas moléculas fluorescentes ligadas a proteínas e membranas celulares.
"Essa configuração é parcialmente semelhante e que encontramos em telescópios mais avançados. Porém, no lugar das estruturas em formato de favo de mel do James Webb, nós usamos espelhos na forma de pirâmides", acrescenta o Ph.D em engenharia elétrica Oumeng Zhang, autor principal do estudo.
Microscópio raMVR
O microscópio raMVR utiliza uma óptica de polarização chamada "waveplates" em conjunto com seus espelhos em forma de pirâmide para separar a luz em oito canais diferentes, cada um deles representando uma parte diferente da posição e orientação da molécula.
Em comparação com técnicas avançadas para captação de imagens, a resolução desse tipo de microscópio é quase duas vezes maior. É justamente essa característica de processamento que permite enxergar objetos minúsculos — como moléculas biológicas — em seis dimensões.
"Na vanguarda da física de engenharia, muitas vezes temos que fazer compensações para tornar nossos instrumentos compactos. Dessa vez, decidimos adotar uma abordagem diferente, usando cada pedacinho precioso de luz para fazer a medição mais precisa possível. Se o desempenho for bom, isso permitirá novas descobertas científicas em um futuro próximo", encerra o professor Matthew Lew.
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