Microcopia de Super-Resolução: STED ou STORM?

IMAGEM-111

Créditos da imagem: Tam e Merino, 2015.

Muito se tem falado atualmente sobre a microscopia de super-resolução. Mas você sabe o que isso quer dizer? Resolução significa: distância entre dois pontos necessária para que estes dois pontos sejam distinguidos como “unidades individuais”. Quanto menor esta distância, melhor a resolução.

Com base na ideia de podermos visualizar moléculas individuais, se desenvolveram duas técnicas principais de microscopia de fluorescência baseado em princípios da fluorescência, porém com algumas características um pouco diferentes: STED x STORM. Qual o objetivo principal de ambas as técnicas? Aumentar a resolução da imagem através da superação do limite de difração da luz. STED (stimulation emition depletion), também conhecida como nanoscopia, apresenta a idéia básica de confinar a fluorescência emitida de um fluoróforo a uma região bem menor do que o limite de difração.

Isso é alcançado com o uso de dois feixes luminosos, um para excitar o corante e outro, chamado feixe STED, com modo doughnut para aniquilar a fluorescência da parte externa do spot do laser. Devido ao modo doughnut do feixe STED, apenas o centro não tem a fluorescência aniquilada e a região remanescente tem uma dimensão menor que o limite de difração. Veja na imagem abaixo:

sted

Legenda: (a) Spot do laser de excitação, (b) modo doughnut do laser e (c) área remanescente com fluorescência permitida. (d) PSFs dos lasers de excitação, doughnut e região permitida de fluorescência. Fonte: http://mrd.snu.ac.kr/research/STED.php

Já na técnica de STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy), fluoróforos individuais são detectados através de uma baixa excitação, superando assim o limite de difração da luz e depois, através de uma potente análise computacional, a imagem é reconstruída. Veja:

STORM1

Legenda: STORM super-resolution imaging. A) Schematic of STORM based techniques. B) Comparison of STORM to resolve mitochondria and microtubules near the membrane surface.

Fonte: https://phys.libretexts.org/LibreTexts/University_of_California_Davis/UCD%3A_Biophysics_241/Experimental_Characterization/Fluorescence_on_Membranes

Nesta revisão em anexo, será encontrado de forma detalhada os princípios, vantagens e desvantagens de cada técnica. STED x STORM