Uno studio condotto dall’Istituto di nanotecnologia del Cnr di Lecce e dal Center for Life Nano & Neuro-Science dell’Istituto italiano di tecnologia di Roma, in collaborazione con l'azienda D-Tails, ha portato, per la prima volta, all’introduzione di una tecnica di super-risoluzione senza scansione (Stochastically Structured Illumination Microscopy, S2IM) che sfrutta i movimenti oculari involontari legati alla determinazione delle distanze e al miglioramento dell'acuità visiva. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista “npj Imaging”

L'esame del fondo oculare sta acquisendo sempre maggiore importanza grazie alla sua potenzialità di estendersi oltre le patologie oculari, utilizzando la retina come una finestra sul sistema nervoso centrale per la diagnosi precoce e il monitoraggio delle malattie neurodegenerative. In questo contesto, è essenziale sviluppare una “fundus camera” (ovvero una camera le cui ottiche sono sviluppate specificatamente per lo studio del fondo dell’occhio), che offra alta risoluzione (super-risoluzione), alta specificità (imaging in fluorescenza) e che funzioni senza ottiche di scansione (scan-less) per rilevare precocemente biomarcatori molecolari delle malattie neurodegenerative.

«Quando si realizzano immagini retiniche tramite l’occhio, ovvero usando il cristallino alla stregua di un obiettivo da microscopio, vengono prodotte immagine di bassa qualità, con le quali è impossibile identificare aggregati proteici di dimensioni micrometriche» spiega Giancarlo Ruocco, coordinatore del Center for Life Nano- & Neuro-Science dell’Iiit di Roma, docente all’Università La Sapienza e co-autore dello studio. «Per questo – aggiunge - la super-risoluzione è particolarmente cruciale. Studi precedenti dimostrano che le tecniche di oftalmoscopia a super-risoluzione esistenti, richiedono elementi ottici complessi, allineamenti accurati e personale specializzato per il funzionamento».

«Durante un esperimento di fissazione, l'occhio continua a muoversi leggermente intorno al punto focale – interviene Marco Leonetti, ricercatore del Cnr-Nanotec e ricercatore affiliato al Center for Life Nano- & Neuro-Science dell’Iit di Roma - generando più traslazioni che possono essere utilizzate per ottenere immagini a super-risoluzione».

Il metodo apre la strada a fundus camera, a super-risoluzione più economiche, veloci e affidabili, capaci di rilevare oggetti più piccoli senza la necessità di tecniche di scansione ottica complesse. Eliminando il motion-blur, ossia l’effetto di sfocatura causato dai movimenti oculari, è possibile tracciare al meglio il segnale dai fluorofori più specifici che marcano gli aggregati permettendo una rilevazione più precisa dei biomarcatori proteici.