Nuova scoperta è a solo un millisecondo di distanza

Leica Microsystems presenta il nuovo congelatore ad alta pressione Leica EM ICE, dotato di opzione di stimolazione luminosa completamente integrata per esperimenti di "Flash-and-Freeze".

Con la Leica EM ICE, Leica Microsystems ha lanciato un sistema di congelamento ad alta pressione con stimolazione luminosa completamente integrata, che lavora con una precisione di un millisecondo. Attualmente, il congelamento ad alta pressione è l'unico metodo per conservare campioni acquosi in condizioni native. La Leica EM ICE permette la crioconservazione dei campioni senza alterazioni strutturali, in modo che possano essere rappresentati nel modo più fedele possibile nello strumento elettronico con risoluzione nanometrica. Inoltre, la combinazione del congelamento ad alta pressione con la stimolazione luminosa apre possibilità per esperimenti completamente nuovi. È possibile mostrare cambiamenti complessi in strutture sottili o processi fondamentali nelle scienze della vita e nella ricerca dei materiali. La Leica EM ICE consente di sincronizzare il congelamento ad alta pressione con la stimolazione luminosa con una precisione di un millisecondo, catturando così processi dinamici che possono essere analizzati con risoluzione nanometrica. La correlazione precisa tra impulso luminoso e tempo di congelamento è la condizione necessaria affinché le immagini microscopiche elettroniche forniscano approfondimenti di ricerca rilevanti. La Leica EM ICE offre cinque diverse lunghezze d'onda per la stimolazione luminosa e può congelare fino a nove campioni consecutivi con il suo sistema di conservazione. Dopo un secondo dall'inserimento nel vetrino, avviene il crioconservazione. Immediatamente dopo, i campioni vengono stabilizzati raffreddandoli fino alla temperatura di azoto liquido (-195,7°C).

La Dott.ssa Cveta Tomova, product manager di Leica Microsystems, afferma: «La Leica EM ICE è uno strumento potente che può portare alla luce nuove scoperte e contribuire alla comprensione di processi vitali. È l'unico dispositivo che sincronizza il congelamento ad alta pressione e la stimolazione luminosa con una precisione di un millisecondo. Questa piattaforma rappresenta un collegamento senza precedenti tra luce, tempo e conservazione dei campioni. Abbiamo unito qualità e innovazione tecnologica per supportare i ricercatori nel raggiungimento di scoperte rivoluzionarie. La tecnica di congelamento ad alta pressione con stimolazione luminosa può essere applicata a tutte le sostanze sensibili alla luce, come lozioni, composti fotoattivabili, proteine e vari preparati biologici. Può contribuire ad approfondire la nostra comprensione di processi altamente dinamici, come ad esempio la neurotrasmissione alla sinapsi.»

Per la stimolazione luminosa con la Leica EM ICE sono possibili diverse lunghezze d'onda, ovvero blu, UV, verde, rosso e ambra gialla. Ciò è garantito dall'attacco integrato per i moduli LED, riconosciuti automaticamente dal software del dispositivo. Il software consente anche di programmare vari parametri per la pianificazione di esperimenti «Flash-and-Freeze». La stimolazione luminosa integrata della Leica EM ICE facilita una precisa correlazione tra impulso luminoso e momento di congelamento. «Tutto ciò garantisce standardizzazione e affidabilità, unita alla flessibilità di facilitare compiti di ricerca in diversi campi scientifici», afferma Tomova.

Per una conservazione ottimale dei campioni, il fattore tempo è fondamentale. Il ciclo di congelamento automatizzato della Leica EM ICE garantisce che il campione venga congelato entro un secondo dall'inserimento nel supporto. Il processo controllato dal computer inizia con la chiusura simultanea della cartuccia e l'avvio del processo di congelamento, terminando con l'inserimento automatico del campione in un contenitore di azoto liquido per evitare la formazione di cristalli di ghiaccio.

La possibilità di congelare fino a nove campioni in successione riduce il lavoro e facilita agli utenti di concentrarsi sugli aspetti principali. La conservazione nel contenitore Dewar avviene secondo una sequenza programmabile per tre posizioni distinte. In questo modo, possono essere congelate in sequenza combinazioni di campioni diversi o anche diversi stati dello stesso campione.

Nel campo della preparazione di campioni per microscopio elettronico, Leica Microsystems si affida a soluzioni di workflow. La Leica EM ICE svolge un ruolo chiave in molti processi di lavoro. «Il nostro obiettivo finale è che i nostri clienti possano ottenere scoperte rivoluzionarie. Per questo offriamo un livello di prestazioni tecnologiche senza precedenti», afferma Tomova. «Allo stesso tempo, vogliamo permettere ai ricercatori di lavorare in modo confortevole e standardizzato. Un esempio: per comprendere le complesse variazioni nella microstruttura di una lozione solare sotto luce UV, si può stimolare una campione con una dose di radiazione UV specifica e congelarlo ad alta pressione. Il campione congelato può poi – ancora in condizioni criogeniche – essere rivestito nel sistema di deposizione a vuoto Leica EM ACE600 e successivamente rappresentato in un microscopio elettronico a scansione criogenico. Il sistema di trasporto Leica EM VCT100 funge da shuttle tra le diverse fasi di lavoro, mantenendo sempre le condizioni criogeniche e di vuoto.»