Il movimento tridimensionale di cellule può essere osservato dall’olografia laser

I ricercatori Cnr, in qualità di leader mondiali nel settore, sono stati incaricati dall’importante rivista “Advances in Optics and Photonics” di scrivere un saggio riguardante le recenti tecniche di tipo olografico per lo studio della motilità di micro-organismi in 3D. Lo studio della motilità di particelle e cellule è fondamentale per investigare i diversi processi che riguardano l’intero ciclo di vita degli organismi biologici. Tuttavia, le tecniche di imaging classiche, quali ad esempio l’osservazione al microscopio convenzionale, anche attraverso l’impiego di sonde luminose (fluorescenti), forniscono solo informazioni limitate allo spazio cartesiano a due dimensioni. Infatti, per accedere all’informazione in tre tridimensioni (3D) è necessaria una scansione meccanica del volume di osservazione che permetta l’acquisizione di centinaia di immagini a diverse profondità. L’olografia digitale, attraverso l’osservazione e l’elaborazione di una singola immagine (ologramma), offre la possibilità di superare questa limitazione grazie alla sua unicità nel poter ricavare la posizione in 3D di tutti gli oggetti presenti nel volume da analizzare. Questa importante proprietà ha spinto molti gruppi di ricerca nel mondo a sviluppare tecniche di tipo olografico per il calcolo delle coordinate di cellule, micro-organismi, etc. che si muovono in un ambiente tridimensionale. I ricercatori del Cnr-Isasi di Pozzuoli e del Cnr-Imm di Napoli in collaborazione con il Rowland Institute at Harvard University in U.S.A. vantano una leadership mondiale in questo campo, attestata da oltre 200 pubblicazioni nelle più importanti riviste di ottica e fotonica, riguardanti nuovi metodi olografici di inseguimento in 3D di particelle e cellule. Per questo motivo la rivista Advances in Optics and Photonics, la più importante tra quelle afferenti della Optical Society of America (OSA), con fattore di impatto maggiore di 10, ha pubblicato un saggio su invito,  relativo alle recenti ricerche olografiche per lo studio della motilità cellulare. Il saggio è stato pubblicato online sul sito dell’OSA (www.osapublishing.org/aop/home.cfm) il 9 novembre 2015 e ad oggi ha superato le 1000 visualizzazioni, entrando nella lista dei “Top Downloads” di gennaio 2016.

Didascalia immagine: uno dei frame del video

(video e immagine estratti da P. Memmolo, et al. Opt. Lett. 39, 2759-2762 (2014)).

La scheda

Chi: Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti del Consiglio nazionale delle ricerche (Isasi-Cnr).
Istituto di microelettronica e microsistemi, Unità di Napoli – Consiglio nazionale delle ricerche (Imm-Cnr).
Rowland Institute at Harvard, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02142, USA.

 Che cosa: saggio sulle tecniche di tipo olografico per lo studio della motilità di micro-organismi in 3D.

Pasquale Memmolo, Lisa Miccio, Melania Paturzo, Giuseppe Di Caprio, Giuseppe Coppola, Paolo A. Netti, and Pietro Ferraro, “Recent advances in holographic 3D particle tracking,” Adv. Opt. Photon. 7(4), 713-755 (2015).

doi: 10.1364/AOP.7.000713.

Per informazioni: Pasquale Memmolo, Isasi-Cnr, e-mail: p.memmolo@isasi.cnr.it (081.8675164);
Pietro Ferraro, Isasi-Cnr, e-mail: pietro.ferraro@cnr.it (0818675041);
Giuseppe Coppola Imm-Cnr Napoli, e-mail: giuseppe.coppola@cnr.it (081.6132374).