Pesquisadores da Universidade de Tóquio construíram um microscópio bidirecional e sem rótulos que captura atividade em micro e nanoescala em células vivas sem corantes. Apelidado de “Great Unified Microscope”, o sistema combina detecção de luz espalhada para frente e para trás para ampliar o que os cientistas podem ver dentro das células, incluindo mudanças durante a morte celular e estimativas de tamanho de partículas e índice de refração.
A Universidade de Tóquio revelou um microscópio que registra luz espalhada para frente e para trás de células vivas ao mesmo tempo, permitindo que os pesquisadores visualizem grandes estruturas celulares e partículas nanométricas de movimento rápido em uma única visão. Em seu artigo revisado por pares, os autores chamam a abordagem de microscopia de espalhamento quantitativo bidirecional (BiQSM). O apelido “Great Unified Microscope” aparece nos materiais de imprensa da universidade e na cobertura relacionada.
Como funciona
- A microscopia de fase quantitativa convencional (QPM) mede luz espalhada para frente e é bem adequada para visualizar estruturas em microescala —definidas neste estudo como características de cerca de 100 nanômetros ou mais—, mas tem dificuldades com objetos muito pequenos e de movimento rápido.
- A microscopia de espalhamento interferométrico (iSCAT) mede luz espalhada para trás e pode detectar alvos em nanoescala, incluindo proteínas individuais, mas carece da visão contextual mais ampla fornecida pela QPM.
- Ao capturar luz de ambas as direções simultaneamente, o novo sistema une essas capacidades. Em Nature Communications (publicado em 14 de novembro de 2025), a equipe relata um intervalo dinâmico 14 vezes maior que o QPM em seus experimentos, permitindo imagem simultânea de dinâmicas em nanoescala e estrutura em microescala —sem rótulos fluorescentes—.
O que os pesquisadores fizeram e encontraram
- O instrumento foi desenvolvido por Kohki Horie, Keiichiro Toda, Takuma Nakamura e Takuro Ideguchi, todos da Universidade de Tóquio. Horie e Toda são coautores principais.
- Para validar a configuração, o grupo monitorou células à medida que progrediam para a morte, registrando dados de imagem que continham sinais de espalhamento para frente e para trás em um único quadro. “Gostaria de entender processos dinâmicos dentro de células vivas usando métodos não invasivos”, disse Horie. “Nosso maior desafio”, acrescentou Toda, “foi separar limpo dois tipos de sinais de uma única imagem enquanto mantínhamos o ruído baixo e evitávamos mistura entre eles”, de acordo com o comunicado de imprensa da Universidade de Tóquio.
- Ao comparar padrões nos sinais de espalhamento para frente e para trás, a equipe pôde rastrear o movimento de estruturas celulares maiores junto com partículas muito menores e, segundo a universidade, estimar o tamanho e o índice de refração de cada partícula.
Por que importa
- Como a técnica é sem rótulos e gentil com as células, pode ser útil para observações de longo prazo e para aplicações como testes e controle de qualidade em ambientes farmacêuticos e de biotecnologia, nota a universidade.
O que vem a seguir
- “Planeamos estudar partículas ainda menores, como exossomos e vírus, e estimar seu tamanho e índice de refração em amostras diferentes”, disse Toda. Os autores também visam descrever melhor como as células avançam para a morte controlando estados celulares e verificando seus resultados com outros métodos.
Detalhes da publicação
- O estudo, “Microscopia de espalhamento quantitativo bidirecional”, foi publicado na Nature Communications em 14 de novembro de 2025, por Horie, Toda, Nakamura e Ideguchi da Universidade de Tóquio.
