La terza dimensione del microscopio
Quando noi utilizziamo il microscopio, sfruttiamo solo due dimensioni, in quanto le nostre immagini sono costituite da punti che hanno solo due dimensioni X e Y, ma non hanno il senso della profondità Z.

Magari, noi ci sforziamo come matti per dare una parvenza di tridimensionalità, sfruttando particolari forme di illuminazione o di ripresa ma, per quanto facciamo, le nostre rappresentazioni sono e saranno sempre e soltanto bidimensionali e la rappresentazione fotografica, impietosa, è sempre pronta a ricordarcelo.

Eppure la profondità esiste, il nostro microscopio la esplora, siamo solo noi che non ne teniamo conto ma, quando muoviamo la messa a fuoco, non facciamo altro che spostarci proprio nella profondità della terza dimensione.

Se voi esaminate il vostro microscopio, vedrete che la manopola della messa a fuoco micrometrica è graduata, ogni tacca rappresenta uno o più micron proprio nel senso della terza dimensione, la profondità, solo che nessuno di noi ne tiene conto, del resto sarebbe una fatica da matti, impossibile per un essere umano memorizzare ogni punto dell'immagine.

Ma perfettamente fattibile da un computer !

Facciamo un esempio pratico, io non sono certo un micologo, per cui come campione mi accontento di una comunissima muffa che ho fatto sviluppare su della farina di grano bagnata e depositata in una capsula Petri.
La tecnica di illuminazione che sfrutteremo è la ripresa in luce radente invertita, vedi sul mio sito http://spazioinwind.libero.it/andrea_bos...radinv.htm , in modo da avere già in partenza una buona visione tridimensionale, ma potete naturalmente utilizzare il metodo che preferite.

Data la presenza contemporanea nell’immagine al microscopio di grosse spore di germinazione, ife, micelio e di piccole spore di diffusione, useremo la tecnica di ripresa fotografica mediante stack di una decina di foto, fatte ad altezze diverse.

Elaborando le immagini mediante un software tipo Helicon Focus o simili, otteniamo subito una foto unica, in cui tutti i piani del nostro campione risultano a fuoco: spore, ife, sporine, ecc.

   




Già abbiamo ottenuto un buon risultato, ma proseguiamo l’elaborazione al computer !

Mentre il programma scansionava le nostre foto, intelligentemente prendeva anche nota della profondità dei vari punti nel preciso momento in cui risultavano a fuoco. Come risultato il computer ha adesso in mente tutte le posizioni dei vari punti e, finalmente, la loro profondità relativa.

Miracoli dell'informatica, il PC si è quindi creato una matrice matematica in cui ha memorizzato i valori di X, Y e Z di ciascun punto ed ora è in grado di rappresentarli anche sotto altri punti di vista.

Facile ora ricreare non un’immagine, ma un filmato, in cui vediamo il nostro campione ruotare liberamente, mostrandoci le piccole spore sul fondo del vetrino, le grosse spore progenitrici in posizione più elevata e l’intreccio delle ife che si accavallano liberamente su e giù intrecciandosi.





Vi chiedo perdono per la mia ignoranza della giusta terminologia micologica, io sono soltanto un meccanico microscopista, nulla di più.

Cordiali saluti

Andrea

URL: http://spazioinwind.libero.it/andrea_bosi/index.htm

Ogni oggetto ha la sua storia,
. . . io non vendo oggetti,
. . . . . . io racconto storie. (Enotria)
Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano Enotria per questo post:
Max Fritz, Dott.MorenoZolghetti, GabriChan
Senti Veronica, essendo tu sotto i 10 messaggi, dovresti evitare di scrivere cose che non apportano nulla! ("bello", "mi piace", "lo farò anche io", ecc...) per quanto lungo sia il messaggio, non contiene effettivamente nulla di utile...
Cita messaggio
Come posso risponderti? Sono venuta in questa sezione perchè Enotria mi ha invitato, dicendomi che si occupava di questa sezione e ho trovato interessante il problema del tridimensionale e ho anche specificato che era un problema che avevao incontrato quando vedevo i vetrini...Se non posso fare domande teoriche, posso almeno condividere le mie esperienze?! Posso continuare dicendo che il problema del tridimensionale è fondamentale anche perchè la nostra professoressa di biologia molecolare ci ha spesso palrato di come i giovani fanno difficoltà negli ultimi anni a eleborare mentalmente immagini tridimensionali visto che spesso sono già belle e pronte dai pc...Sapere che si possono fare questi lavori è davvero utile...Avrei voluto iniziare una discussione su questo!Non fare numero...
Cita messaggio
Allora invece di dire "l'altro giorno ho fatto, l'anno scorso ho frequentato, ecc..." cosa che sinceramente non è "condividere informazioni", spiega cosa ti hanno insegnato, qualcosa che integri! Bisogna anche saper discriminare un po' le informazioni, dai!
Cita messaggio
(2012-03-04, 15:39)veronica Ha scritto: ho trovato interessante il problema del tridimensionale e ho anche specificato che era un problema che avevao incontrato quando vedevo i vetrini...
... il problema del tridimensionale è fondamentale anche perchè la nostra professoressa di biologia molecolare ci ha spesso palrato di come i giovani fanno difficoltà negli ultimi anni a eleborare mentalmente immagini tridimensionali

Lo scopo della discussione è proprio quello di sfruttare tutte le informazioni che il nostro microscopio ci da, compresa quella dell'altezza del punto che stiamo osservando.
E' una tecnica che viene usata anche per calcolare l'altezza di un oggetto, proprio facendo la differenza fra le due quote di messa a fuoco oppure, se indaghiamo su un gran numero di punti, per ricreare una immagine tridimensionale ed in tal caso il lavoro del calcolo viene affidato al PC ed a particolari programmi di elaborazione. :-)

Per quanto riguarda poi quanto affermato dalla tua insegnante, non ho esperienza per dubitarne, però mi sconcerta un po' il pensare che il loro senso di orientamento nelle tre dimensioni sia diminuito, nonostante tutti i video game che i giovani si fanno con astronavi che volano da un angolo all'altro della Galassia, sparando contro qualunque cosa abbozzi un sia pur minimo movimento. :-D

Ad ogni modo, immagino che il rappresentare visivamente la disposizione nello spazio gli atomi di una molecola o gli aminoacidi di una catena o altre simili strutture, non sia per nulla un problema di facile soluzione.
O almeno, ricordo che per me non lo era ed allora restavo inutilmente a guardare i miei due isomeri che, con tutte le loro palline bianche e rosse disposte in modo simmetrico, avrebbero dovuto aprirmi la mente e farmi capire il perché del loro diverso comportamento chimico.
Ed invece io non capivo proprio nulla. O_o

Cordiali saluti
Andrea

URL: http://spazioinwind.libero.it/andrea_bosi/index.htm

Ogni oggetto ha la sua storia,
. . . io non vendo oggetti,
. . . . . . io racconto storie. (Enotria)
Cita messaggio
Se la tecnica dello sfruttamento della terza dimensione, rilevata mediante la messa a fuoco del microscopio, vi ha interessato, vi propongo una delle riprese che mi sono venute meglio ed in cui si vede la sezione di un osso umano con un ottimo effetto tridimensionale.

Schematicamente, dal punto di vista puramente anatomico, quello che possiamo vedere al microscopio sono i canali centrali di Havers, da cui si dipartono dei sottili filamenti, i canalicoli, che portano il sangue verso gli osteociti periferici, garantendo così la loro nutrizione.

   
Schema di una sezione di osso: canale di Havers, osteociti, canalicoli di collegamento.

Già la microscopia interferenziale ci rappresenta abbastanza bene questa delicata struttura, facendoci vedere la disposizione a cerchi concentrici degli osteociti, questi punti vitali di accrescimento delle nostre ossa.

   
Fotografia della sezione ossea, ripresa al microscopio interferenziale (DIC)

Potete poi vedere il filmato ottenuto elaborando al computer le diverse immagini e tenendo conto anche delle letture dell'altezza di messa a fuoco. Molto evidente la struttura "semi vuota" del canale che trasporta il sangue per alimentare le cellule vive, appunto gli osteociti.




Avete probabilmente notato che, con l'utilizzo delle diverse tecniche di ripresa, ciascuna ha messo in evidenza un solo particolare elemento: l'immagine interferenziale mostra molto bene gli osteociti, il filmato 3D fa vedere nei minimi particolari il canale di Havers con i suoi coaguli di sangue ma, a causa della piccolezza e della posizione all'interno della struttura ossea, finora nessuna tecnica ci ha mostrato per bene i canalicoli.

Dobbiamo allora mettere in atto una terza tecnica, in grado di "vedere" i canalicoli, anche se sono immersi nel tessuto osseo: la fluorescenza.

   
Struttura dei canalicoli che partono a raggiera dai canali di Havers per alimentare gli osteociti periferici.

Abbiamo così ottenuto una specie di immagine ai raggi X, quello che vediamo non è tanto la vera struttura ossea, che al contrario ci ostacolerebbe la visione, ma la fluorescenza emessa dallo stesso plasma nutritivo che, bombardato dalla luce blu monocromatica a 465 nm, risponde illuminandosi di un bel colorino giallo/verde, più intenso proprio laddove vi è una maggiore concentrazione di sangue, presso gli osteociti ed i canali di Havers. Se osservate l'immagine ingrandita, ben si vedono anche i coaguli formatisi all'interno del canale di trasporto.

Abbiamo così ottenuto una immagine che, sia pur reale, è quanto di più simile allo schema esemplificativo che avevamo visto all'inizio.

Spero vi abbia interessato.
Andrea

URL: http://spazioinwind.libero.it/andrea_bosi/index.htm

Ogni oggetto ha la sua storia,
. . . io non vendo oggetti,
. . . . . . io racconto storie. (Enotria)
Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano Enotria per questo post:
Dott.MorenoZolghetti, Max Fritz, Mario, Beefcotto87, pelle96




Utenti che stanno guardando questa discussione: 1 Ospite(i)