Microscopia ottica
Il Servizio di Microscopia Ottica permette di analizzare un’ampia varietà di campioni, da cellule coltivate, a microrganismi, a sezioni tissutali dell’encefalo e di altri organi. Il servizio fornisce una gamma di sistemi di imaging ottico, inclusi sistemi di microscopia a scansione laser confocale (LSCM), multifotone (MP), a fluorescenza convenzionale e di microscopia in campo chiaro. È inoltre disponibile un sistema di microscopia a fluorescenza convenzionale per lo screening ad alta capacità (high-throughput screening).
Queste tecnologie consentono le più ampie applicazioni nell’ambito del bioimaging, rendendo possibili indagini approfondite su struttura e funzione cellulare. Questi metodi consentono anche lo studio di localizzazioni e co-localizzazioni di molecole biologiche a livello cellulare e subcellulare. Questo approccio di microscopia avanzata permette di studiare nelle cellule e nei tessuti biologici, nonché a livello di singola cellula, la morfologia del citoscheletro e degli organelli (lisosomi, endosomi, mitocondri), il loro traffico vescicolare e gli eventi correlati al danno cellulare. Inoltre, protocolli per lo studio di eventi intracellulari in cellule vive, consentono l’accurata valutazione delle variazioni dei livelli di calcio intracellulare e di altri secondi messaggeri, l'analisi della produzione di specie reattive dell'ossigeno, lo studio del funzionamento mitocondriale.
Nella figura Ricostruzione tridimensionale di dendriti di neuroni in coltura
FORMAZIONE PER L’ACCESSO AL SERVIZIO
Il servizio è organizzato per assicurare una formazione di base e avanzata ai ricercatori CAST per l’uso corretto dei microscopi e per condurre esperimenti in modo autonomo. A tal fine, prima di poter utilizzare qualsiasi strumento, i ricercatori sono tenuti a frequentare un corso di formazione gestito dal personale della Microscopia Confocale.
Colorazione di neuroni in una sezione di ippocampo
Neuronal staining in hippocal slice
Microscopio Confocale Zeiss LSM 5 PASCAL
Lo Zeiss LSM5 è un sistema di microscopia a fluorescenza confocale che fornisce immagini ad alta risoluzione e ricostruzioni tridimensionali mediante sezionamento ottico. Il sistema si basa su un microscopio Zeiss Axiovert 200 dotato di obiettivi 10X Plan-Neo / 0.3 NA, 20X Plan-Apo / 0.75 NA, 40X Plan-Neo / 1.4 NA Oil 63X Plan-Apo / 1.3 NA Oil e 100X Plan-Apo / optics 1.4 NA dotato di tre sorgenti di eccitazione laser: Argon 458/477/488 / 514nm a 30mW, HeNe 543nm a 1mW e infine HeNe 633nm a 3mW. La potenza di eccitazione laser è modulata per mezzo di un filtro di interferenza e selezionata con il seguente set di filtri: HFT 405/488/543/633, HFT 405/488/543, FT 458/514, HFT 458/543, HFT 458 e HFT 488. Il sistema di acquisizione utilizza due fotomoltiplicatori convenzionali (PMT, con campionamento a 8 o 12 bit rispettivamente per livelli di grigio 256 o 4096). La testa di scansione si basa su specchi galvanometrici e l'emissione, indirizzata ai fotomoltiplicatori, può essere selezionata combinando i seguenti filtri dicroici e di emissione NFT 490, NFT 545, NFT KP 545 NFT 635 vis, LP 475, LP 505, BP 470-500, BP 475-525, BP 505-530, BP 505-530, BP 505-550, BP 530-600, BP 560-615. L’apparecchiatura è implementata da un sistema di incubazione Zeiss che consente acquisizioni time-lapse e 3D, e l'osservazione 4D di campioni biologici vivi, utilizzando un modulo di controllo della temperatura e della CO2 (TempModule S1, MODULO CO2 S1, sensore di controllo TS1 con inserti per microscopio Heating Insert PS1, inserto riscaldante M06 S1). Infine, il microscopio è dotato di una fotocamera AxioCam MRC5 e di software Axiovision che consente l'acquisizione di immagini in fluorescenza convenzionale e in campo chiaro. Classificazione ESFRI: Settore salute e alimentazione; Anno di acquisizione: 2003READ MORE
Microscopio Multiphoton Zeiss LSM 7 MP NLO
Sistema di microscopia a fluorescenza multifotonica per l'imaging in vivo di cellule e tessuti che impiega un microscopio Zeiss Axio Examiner dotato di W-Plan-Apo 10X/0.3 NA, W-Plan-Apo 20X /1.0 NA VIS-IR DIC, W-Plan-Apo 40X / 1.0 NA DIC, W-Plan-Apo 63X / 1.0 NA VIS-IR DIC. Il sistema di acquisizione è provvisto di obiettivi con un modulo NDD (BP 500-550 / SP485) e un rilevatore di riflessione GaAsP-NDD, un modulo BiG per la luce trasmessa (BP 380-430 / 470-520; BP 420-475 / 500-550; BP 500-550 / 575-620; BP 525-570 / LP650) e un rilevatore TD. La sorgente di eccitazione utilizza un Ti:S Laser Coheren Camaleon Vision II, in modalità IR di 3W di potenza, con emissione modulabile da 680 a 1080 nm. Classificazione ESFRI: Settore salute e alimentazione; Anno di acquisizione: 2011READ MORE
Microscopio Confocale Zeiss LSM 800 URGB
La tecnologia si basa su miscroscopio Zeiss AXIO OBSERVERZ1 dotato di ottica Plan-Neo 20X/0.50, Plan-Neo 40X/1.30 OIL DIC ottica e Plan-Apo 63X/1.40 OIL DIC con tavolino traslatore motorizzato. Questo sistema di microscopia a fluorescenza confocale fornisce immagini ad alta risoluzione e ricostruzione tridimensionale mediante sezionamento ottico. Il sistema è dotato di 4 sorgenti di eccitazione laser a stato solido 405nm (5mW), 488nm (10mW), 561nm (10mW), 640nm (5mW). I rivelatori all'interno della testa di scansione utilizzano un sistema dicroico secondario di tipo variabile, che consente la selezione delle lunghezze d'onda acquisite dal PMT rendendo possibile l'imaging spettrale. Il sistema è dotato di due moduli GaAsP-PMT e di un terzo canale basato sul sistema Airyscan (matrice funzionale dell'unità Airy 32 PMT /0.2). Infine, il sistema di microscopia è dotato di un modulo di illuminazione e rilevamento commutabile elettronicamente (ESID). Tutte le ottiche sono dotate di contrasto di interferenza differenziale.(Nomarski). Classificazione ESFRI: Settore salute e alimentazione; Anno di acquisizione: 2017READ MORE
Microscopio a Fluorescenza Olympus ScanR High-Throughput Screening Station
Questo sistema di microscopia a fluorescenza convenzionale è basato su un microscopio IX81 Olympus dotato di un tavolino traslatore motorizzato Märzhäuser SCAN IM e di un sistema automatico di caricamento della piastra, con l’utilizzo di un braccio robotico Hamilton. Il sistema di illuminazione si basa sul modulo CellR con lampada allo Xenon da 75W e luce trasmessa da 100W con contrasto di interferenza differenziale. Il sistema di acquisizione delle immagini è basato su una fotocamera Hamamatsu ORCA R2 (CCD) con lenti WD 0.1- 0.2mm (ingrandimenti: 10x, 20x, 40x, 60x). Nel kit sono disponibili i seguenti filtri di eccitazione: DAPI (350/50); PCP (430/25); FPG (470/22); FITC (492/18); YFP (500/20); mRFP (556/20); TxRed (572/23); Cy5 (640/30). I filtri di emissione sono: DAPI / FITC / TRITC (U-61002bs, U-61002m), CFP / YFP GFP / RFP (U-51019x, U-51019bs, U-51019m), HqFITC (Dicroico 505LP, emissione 535/50), Cy5 (Dicroico 660LP, emissione 700/75m). Il sistema è gestito da due diversi moduli: il software di acquisizione ScanR e il software di analisi. L'analisi è possibile sia online che offline ed è basata su una architettura multicore che consente l'analisi e il riconoscimento automatico delle immagini acquisite, l'estrazione di parametri in timelapse, o statici, e la loro elaborazione numerica. Il sistema consente l'espressione e la classificazione citometrica dei dati (mediante dot plot). Classificazione ESFRI: Settore salute e alimentazione; Anno di acquisizione: 2016READ MORE
Granzotto A, Bomba M, Castelli V, Navarra R, Massetti N, d'Aurora M, Onofrj M, Cicalini I, Del Boccio P, Gatta V, Cimini A, Piomelli D, Sensi SL. Inhibition of de novo ceramide biosynthesis affects aging phenotype in an in vitro model of neuronal senescence. Aging (Albany NY). 2019 Aug 29;11(16):6336-6357. DOI: 10.18632/aging.102191
Puca V, Traini T, Guarnieri S, Carradori S, Sisto F, Macchione N, Muraro R, Mincione G, Grande R. The Antibiofilm Effect of a Medical Device Containing TIAB on Microorganisms Associated with Surgical Site Infection. Molecules. 2019 Jun19;24(12). DOI: 10.3390/molecules24122280
Frazzini V, Granzotto A, Bomba M, Massetti N, Castelli V, d'Aurora M, Punzi M, Iorio M, Mosca A, Delli Pizzi S, Gatta V, Cimini A, Sensi SL. The pharmacological perturbation of brain zinc impairs BDNF-related signaling and the cognitive performances of young mice. Sci Rep. 2018 Jun 27;8(1):9768. DOI: 10.1038/s41598-018-28083-9
Bomba M, Granzotto A, Castelli V, Massetti N, Silvestri E, Canzoniero LMT, Cimini A, Sensi SL. Exenatide exerts cognitive effects by modulating the BDNF-TrkB neurotrophic axis in adult mice. Neurobiol Aging. 2018 Apr;64:33-43. DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2017.12.009
Verginelli F, Perconti S, Vespa S, Schiavi F, Prasad SC, Lanuti P, Cama A, Tramontana L, Esposito DL, Guarnieri S, Sheu A, Pantalone MR, Florio R, Morgano A, Rossi C, Bologna G, Marchisio M, D'Argenio A, Taschin E, Visone R, Opocher G, Veronese A, Paties CT, Rajasekhar VK, Söderberg-Nauclér C, Sanna M, Lotti LV, Mariani-Costantini R. Paragangliomas arise through an autonomous vasculo-angio-neurogenic program inhibited by imatinib. Acta Neuropathol. 2018 May;135(5):779-798. DOI: 10.1007/s00401-017-1799-2
Capasso L, D'Anastasio R, Guarnieri S, Viciano J, Mariggiò M. Bone natural autofluorescence and confocal laser scanning microscopy: Preliminary results of a novel useful tool to distinguish between forensic and ancient human skeletal remains. Forensic Sci Int. 2017 Mar;272:87-96. DOI: 10.1016/j.forsciint.2017.01.017
Capone V, Clemente E, Restelli E, Di Campli A, Sperduti S, Ornaghi F, Pietrangelo L, Protasi F, Chiesa R, Sallese M. PERK inhibition attenuates the abnormalities of the secretory pathway and the increased apoptotic rate induced by SIL1 knockdown in HeLa cells. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2018 Oct;1864(10):3164-3180. DOI: 10.1016/j.bbadis.2018.07.003
Cataldi A, Gallorini M, Di Giulio M, Guarnieri S, Mariggiò MA, Traini T, Di Pietro R, Cellini L, Marsich E, Sancilio S. Adhesion of human gingival fibroblasts/Streptococcus mitis co-culture on the nanocomposite system Chitlac-nAg. J Mater Sci Mater Med. 2016 May;27(5):88. DOI: 10.1007/s10856-016-5701-x
Guerra E, Trerotola M, Tripaldi R, Aloisi AL, Simeone P, Sacchetti A, Relli V, D'Amore A, La Sorda R, Lattanzio R, Piantelli M, Alberti S. Trop-2 Induces Tumor Growth Through AKT and Determines Sensitivity to AKT Inhibitors. Clin Cancer Res. 2016 Aug 15;22(16):4197-205. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-15-1701
Pompilio A, De Nicola S, Crocetta V, Guarnieri S, Savini V, Carretto E, Di Bonaventura G. New insights in Staphylococcus pseudintermedius pathogenicity: antibiotic-resistant biofilm formation by a human wound-associated strain. BMC Microbiol. 2015 May 21;15:109. DOI: 10.1186/s12866-015-0449-x
Caprara GA, Perni S, Morabito C, Mariggiò MA, Guarnieri S. Specific association of growth-associated protein 43 with calcium release units in skeletal muscles of lower vertebrates. Eur J Histochem. 2014 Dec 5;58(4):2453 DOI: 10.4081/ejh.2014.2453
Guarnieri S, Morabito C, Paolini C, Boncompagni S, Pilla R, Fanò-Illic G, Mariggiò MA. Growth associated protein 43 is expressed in skeletal muscle fibers and is localized in proximity of mitochondria and calcium release units. PLoS One. 2013;8(1):e53267. DOI: 10.1371/journal.pone.0053267
Grande R, Di Giulio M, Bessa LJ, Di Campli E, Baffoni M, Guarnieri S, Cellini L. Extracellular DNA in Helicobacter pylori biofilm: a backstairs rumour. J Appl Microbiol. 2011 Feb;110(2):490-8. DOI: 10.1111/j.1365-2672.2010.04911.x
Pompilio A, Crocetta V, Confalone P, Nicoletti M, Petrucca A, Guarnieri S, Fiscarelli E, Savini V, Piccolomini R, Di Bonaventura G. Adhesion to and biofilm formation on IB3-1 bronchial cells by Stenotrophomonas maltophilia isolates from cystic fibrosis patients. BMC Microbiol. 2010 Apr 7;10:102. DOI: 10.1186/1471-2180-10-102
Salvatorelli E, Guarnieri S, Menna P, Liberi G, Calafiore AM, Mariggiò MA, Mordente A, Gianni L, Minotti G. Defective one- or two-electron reduction of the anticancer anthracycline epirubicin in human heart. Relative importance of vesicular sequestration and impaired efficiency of electron addition. J Biol Chem. 2006 Apr 21;281(16):10990-1001. DOI: 10.1074/jbc.M508343200