Primo video 3-D di spermatozoi umani viventi
Il nuovo sistema di tracciamento - ottenuto grazie alla ricerca svolta dagli Istituti nazionale
di ottica e per la microelettronica e microsistemi del Cnr - consentirà la valutazione della
motilità e della morfologia 3-D degli spermatozoi. Un valido strumento di aiuto per gli studi
sulla infertilità maschile, anche ai fini della fecondazione assistita. La ricerca è pubblicata su
Biomedical Optics Express
Per aumentare la probabilità di successo della fecondazione occorre avere informazioni
relative alla velocità e alla morfologia degli spermatozoi. Grazie alla ricerca svolta da
ricercatori del Consiglio nazionale delle ricerche - Istituto nazionale di ottica (Ino-Cnr) e
Istituto per la microelettronica e microsistemi (Imm-Cnr) - in un futuro ormai prossimo i
medici potranno disporre di un tracciamento per visualizzare morfologia e movimento degli
spermatozoi all’interno di un volume. Il nuovo sistema video 3-D rappresenterà quindi un
valido strumento per gli studi sulla infertilità maschile e per future prospettive sulla
fecondazione assistita. La ricerca, condotta dal Cnr in collaborazione con Rowland Institute di
Harvard di Cambridge (Massachusetts) e Centro di fecondazione assistita di Napoli, è
pubblicata su Biomedical Optics Express.
“Gli attuali sistemi di analisi utilizzati per valutare la motilità degli spermatozoi”, spiega
Giuseppe Coppola dell’Imm-Cnr di Napoli, “si basano su immagini bidimensionali e quindi
non forniscono una informazione completa sul reale e naturale ambiente nel quale si muovono
le cellule. La concentrazione e la mobilità degli spermatozoi sono lasciate a valutazioni
visuali soggettive o a processi di analisi al computer sempre bidimensionali”.
“Grazie all’acquisizione di una serie progressiva di ologrammi”, aggiunge Giuseppe Di
Caprio, anch’egli ricercatore Imm-Cnr attualmente presso il Rowland Institute, “è possibile
osservare il movimento degli spermatozoi nello spazio tridimensionale e al contempo
individuarne eventuali anomalie di forma o di struttura, consentendo quindi di studiare e
comprendere meglio i problemi di infertilità. Gli ologrammi sono registrati con luce laser a
potenze tali da evitare danni alle cellule e senza la necessità di marcarli con composti
fluorescenti”.
“L’olografia digitale permette appunto la valutazione tridimensionale della morfologia di
oggetti microscopici”, conclude Pietro Ferraro dell’Ino-Cnr. “I risultati ottenuti confermano
che la tecnica di microscopia olografica tridimensionale è uno straordinario strumento
diagnostico che sarà cruciale nel futuro per l’imaging e la diagnostica nel settore delle
biotecnologie su piattaforme cosiddette di tipo Lab-on-a-Chip, ovvero laboratori
miniaturizzati che nel prossimo futuro sostituiranno i laboratori tradizionali”.
Capo Ufficio Stampa
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Immagini delle traiettorie in 3D percorse dalle cellule ricavate dall’osservazione con la
microscopia olografica sono disponibili al link
https://filesender.garr.it/?vid=4eb61d98-3276-6d48-b3d1-00005b01933d
Roma, 4 aprile 2014
La scheda
Chi: Istituto nazionale di ottica (Ino) del Cnr, Istituto per la microelettronica e microsistemi
(Imm) del Cnr, Rowland Institute di Harvard, Università di Bruxelles non compare nel testo,
Centro fecondazione assistita
Che cosa: Primo video 3-D per valutare la motilità degli spermatozoi umani viventi.
Giuseppe Di Caprio, Ahmed El Mallahi, Pietro Ferraro, Roberta Dale, Gianfranco Coppola,
Brian Dale, Giuseppe Coppola, and Frank Dubois, “4D tracking of clinical seminal samples
for quantitative characterization of motility parameters”, Biomed. Opt. Express 5, 690-700
(2014) http://www.opticsinfobase.org/boe/abstract.cfm?URI=boe-5-3-690
P. Memmolo, G. Di Caprio, C. Distante, M. Paturzo, R. Puglisi, D. Balduzzi, A. Galli, G.
Coppola, and P. Ferraro, “Identification of bovine sperm head for morphometry analysis in
quantitative phase-contrast holographic microscopy”, Opt. Express19(23), 23215–23226
(2011).
F. Merola, L. Miccio, P. Memmolo, G. Di Caprio, A. Galli, R. Puglisi, D. Balduzzi, G.
Coppola, P. Netti, and P. Ferraro, “Digital holography as a method for 3D imaging and
estimating the biovolume of motile cells”, Lab Chip13(23), 4512–4516 (2013).
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