Presso IBPM è operativa una piattaforma di microscopia, centro di Riferimento Nikon ( www.imagingplatformibpmcnr.it ), per imaging cellulare ad alta risoluzione su campioni fissati e cellule vive (time-lapse video recording in modalità wide field e convocare spinning disk). Sono possibili acquisizioni multimodali (fluorescenza e luce trasmessa) e multidimensionali (in x,y,z, 4 lunghezze d’onda, nel tempo). Integrando modelli cellulari e metodiche di imaging innovativi abbiamo raggiunto livelli elevati di automazione e di capacità di analisi di grandi quantità di dati (migliaia per esperimento, high-throughput) basate su machine learning ed intelligenza artificiale (informazione high content). Possiamo quindi fornire (i) alla comunità scientifica e all’industria biomedica nuovi strumenti per comprendere la complessità ed eterogeneità della risposta cellulare a trattamenti di interesse farmacologico e (ii) ad aziende nel campo dell’imaging collaborazione in progetti di sviluppo.
La microscopia a singola cellula in “high throughput“, accoppiata ad analisi complesse di dati multidimensionali, offre notevoli vantaggi per applicazioni farmacologiche e biotecnologiche:
- possibilità di risolvere aspetti spazio-temporali di processi biologici (es. divisione, morte e differenziamento cellulare; uptake di farmaci) associata a versatilità di applicazione;
- unicità nell’evidenziare anche eventi rari in popolazioni cellulari eterogenee;
- alta riproducibilità dell'informazione acquisita, traducibile in misure quantitative, grazie allo sviluppo di flussi di lavoro automatizzati.
Queste caratteristiche possono aumentare l’efficacia e rapidità degli studi di risposta a farmaci in modelli cellulari e quindi facilitare successivi studi pre-clinici e clinici, offrendo all’industria biomedica un originale miglioramento di processo, e a quella dell’imaging una piattaforma di validazione pre-commerciale di accessori e software.