Wellcome Image Awards 2017, la scienza al microscopio

La pelle del gatto e la riserva di sangue
Immagine microscopica a luce polarizzata della sezione della pelle di un gatto, da cui si possono osservare I peli, i baffi e la loro riserva di sangue. I vasi sanguigni sono stati colorati con una tintura rossa (che qui appare nera) allo scopo di visualizzare i capillari nel tessuto. Questa immagine è stata ottenuta mettendo insieme 44 immagini in modo da formarne un’unica più grande: sono ben visibili i peli e i baffi (in giallo) e i vasi sanguigni (in nero). I baffi, a differenza dei peli normali, sono recettori tattili: quando i baffi di un gatto toccano qualcosa, o sentono vibrazioni nell’aria provenienti da un oggetto in movimento, il segnale viene trasmesso al cervello, costituendo quindi un utile strumento di caccia e sopravvivenza.

foto: David Linstead

Sviluppo del midollo spinale
Il midollo spinale connette i nervi del nostro corpo con il cervello. È formato da una struttura chiamata tubo neurale, che si sviluppa durante il primo mese di gravidanza. Queste tre immagini mostrano il tubo neurale di un topo: in particolare ciascuna di queste immagini mette in evidenza (in blu) uno dei tre principali tipi di tessuti embrionali. A sinistra osserviamo il tubo neurale vero e proprio, che si sviluppa nel cervello, nella colonna vertebrale e sui nervi. A destra, la superficie ectodermica, che formerà la pelle, i denti e i capelli. L’immagine al centro mostra invece il mesoderma, che formerà gli organi.
I ricercatori stanno studiano i tubi neurali dei topi per prevenire lo sviluppo di disturbi della colonna vertebrale e del midollo spinale.

foto: Gabriel Galea, University College di Londra

Percorsi del linguaggio nel cervello
Il cervello si compone di due tipi di materia. La materia grigia contiene le cellule, ed è responsabile della composizione delle informazioni. La materia bianca connette le aree di materia grigia, facendo sì che l’informazione possa essere trasferita tra aree distanti del cervello. Questa immagine mostra la ricostruzione tridimensionale del percorso di materia bianca che connette l’area responsabile della parola con quella del linguaggio.

foto: Stephanie J. Forkel e Ahmad Beyh, Natbrainlab, King’s College di Londra; Alfonso de Lara Rubio, King’s College di Londra.

“Distensione” del DNA di una cellula umana polmonare
Affinché le piante e gli animali possano crescere e rimanere sani, le cellule hanno bisogno di replicarsl. Durante la divisione delle cellule, chiamata anche mitosi, l’intero DNA della cellula viene copiato. Questa immagine mostra il nucleo (dove si trova Il DNA) di una delle due cellule figlie. Il DNA è nell’atto di essere “tirato” tra due cellule, con conseguente “distensione” del DNA stesso all’interno del nucleo.

foto: Ezequiel Miron, Università di Oxford

L’arcobaleno della placenta
Questa immagine mostra le differenze nello sviluppo della placenta nei topi, in seguito alla manipolazione del sistema immunitario materno. Queste placente sono state studiate nel dodicesimo giorno della gestazione (che dura 20 giorni) – cioè il momento in cui la placenta ha maturato la sua forma caratteristica ma si sta ancora sviluppando. Il blu rappresenta il nucleo, dove si trova il DNA; i vasi sanguigni sono in rosso, mentre i trofoblasti, le prime cellule che si formano nell’embrione, sono in verde. La presenza di altri colori è dovuta a un’espressione di due o più di queste proteine nella stessa cellula. Lo studio di queste tecniche può essere utile a sviluppare nuovi trattamenti in presenza di complicazioni durante la gestazione umana.

foto: Suchita Nadkarni,William Harvey Research Institute, Università Queen Mary di Londra

L’occhio del pesce zebra e i neuromasti
Questo embrione di quattro giorni di un pesce zebra è stato modificato usando la tecnologia di editing del DNA chiamata CRISPR/Cas9, che ha permesso di inserire un gene chiamato Gal4 vicino al gene che i ricercatori vogliono studiare, espresso nella lente dell’occhio (il cerchio rosso al centro dell’immagine). I puntini rossi rappresentano invece i neuromasti, cellule che costituiscono un meccanismo che consente ai pesci di rispondere a movimenti dell’acqua circostanti, meccanismo essenziale per la loro sopravvivenza.

foto: Ingrid Lekk e Steve Wilson, University College di Londra

Vasi sanguigni dell’occhio di un maialino sano
Un modello tridimensionale dell’occhio di un maialino sano. L’incavo sulla parte destra dell’immagine è la pupilla, l’apertura che permette alla luce di entrare nell’occhio. I vasi sanguigni stanno trasportando energia e cibo dai muscoli che circondano l’iride, che controlla la quantità di luce che entra nell’occhio. I più piccoli vasi sanguigni che si vedono in figura hanno diametri di 20-30 micrometri. Gli altri vasi sanguigni alimentano la retina, che si trova nella parte posteriore dell'occhio.

foto: Peter M. Maloca, Università di Basilea e Moorfields Eye Hospital, Londra; Christian Schwaller; Ruslan Hlushchuk, Università di Berna; Sébastien Barré

Superficie della retina di un topo
La retina, che si trova nella parte posteriore dell’occhio, contiene cellule sensibili alla luce che convertono la luce in segnali elettrici, che a loro volta vengono poi processati dal cervello. Per effetto dell’età o di malattie la retina può perdere questa funzione, causando la perdita della vista. Questa immagine è stata creata digitalmente mettendo insieme più di 400 immagini formandone una più grande, così da mostrare l’intera superficie della retina di un topo. I vasi sanguigni (blu) si irradiano dal centro dell’immagine, coprendo l’intera superficie della retina. In rosso e in verde si possono osservare gli astrociti, cellule del sistema nervoso che ricoprono molte funzioni e sono importanti in particolare per la rigenerazione dei nervi. In questo caso, gli scienziati stanno cercando di capire se la funzione degli astrociti cambia in presenza di degenerazione della retina, con l’obiettivo di sviluppare nuovi trattamenti contro la perdita della vista.

foto: Gabriel Luna, Neuroscience Research Institute, University of California, Santa Barbara   

Intraocular lens 'iris clip'
Una lente intraoculare artificiale (IOL) installata all'interno di un occhio. La lente in silicone o materiale acrilico viene applicata con un'incisione chirurgica di 3 mm per il trattamento della miopia e della cataratta. Nella foto si tratta di un paziente di 70 anni che grazie all'intervento ha potuto recuperare la vista.

foto: Mark Bartley, Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust                                                            

Due giovani in Nicaragua
A Chichigalpa più della metà della popolazione adulta soffre del chronic kidney disease (CKD), malattia renale cronica responsabile del 75% dei decessi di maschi adulti di età tra i 35 e i 55 anni. Negli ultimi vent'anni la stima dei morti per CKD è di 20mila persone. Nella foto due ragazzini che hanno perso i familiari a causa della grave patologia.

foto: Joshua Mcdonald

Impalcatura di MicroRNA per terapia contro il cancro.
Corte sequenze di geni chiamate MicroRna che controllano il funzionamento corretto e la crescita delle celle studiate dai ricercatori come terapia per il cancro. Il loro uso è limitato dalla mancanza di un sistema efficiente per mandare queste sequenze alle cellule cancerose. I ricercatori del Mit hanno sviluppato una struttura di due microRna collegati da un polimero sintetico per formare una struttura a rete. Questa rete sintetica può racchiudere il tumore e spedire i due microRna localmente alle cellule cancerose.

foto: João Conde, Nuria Oliva and Natalie Artzi, Massachusetts Institute of Technology (MIT)

 

Il sistema di termoregolazione del piccione
I vasi sanguigni del piccione mappati con la Tac da Scott Echols, autore dell'immagine e membro del Grey Parrot Anatomy Project Close.

foto: Scott Echols, Scarlet Imaging and the Grey Parrot Anatomy Project
 

Canali di DNA sintetico attraverso in una membrana cellulare.
Ciascuna cellula è circondata da una membrana che protegge il contenuto della cellula dall'ambiente esterno e allo stesso tempo sostiene e mette in comunicazione la cellula stessa con le altre formando tessuti e organi. L'immagine è la rappresentazione artistica dei ''canali'' sintetici che controllano questa comunicazione bidirezionale delle cellule.

foto: Michael Northrop

 

Cervello su un chip
Studio su come le cellule staminali neurali crescono su un gel sintetico chiamato PEG: dopo appena due settimane, le cellule staminali (magenta) producono  fibre nervose (verde).

foto: Collin Edington and Iris Lee, © Massachusetts Institute of Technology (MIT)

I ''vasi'' di un pappagallo grigio africano
La ricostruzione in 3D di un pappagallo grigio africano, dopo l'eutanasia. La rete di vasi sanguigni è stata riprodotta grazie al Brite Vu, agente di contrasto utilizzata per lo studio del sistema vascolare.

foto: Scott Birch and Scott Echols
 

Tumore al seno, le connessioni su Twitter
La rappresentazione grafica dei tweet collegati all'hashtag #breastcancer. I puntini rappresentano gli utenti e le linee i legami tra loro attraverso i retweet.

foto: Eric Clarke, Richard Arnett and Jane Burns, Royal College of Surgeons in Ireland

Hidden Learning del progetto Chrysalis
L'immagine tratta dal Chrysalis project della University of St Andrews che riunisce le studiose di varie discipline dell'ateneo in tutte le fasi della loro carriera per confrontarsi e ispirarsi.

foto: dipinto di Sophie McKay Knight, con il contributo delle scienziate dell'università di St Andrews, nell'ambito del Chrysalis project coordinato da Mhairi Stewart
 

Stickman - Le vicissitudini di Crohn
L'immagine fa parte di una serie intitolata al morbo di Chron, protagonista Stickman, alter ego dell'artista affetto dalla malattia. Un personaggio scheletrico che rimanda ai sintomi della patologia debilitante associata alla trasformazione del corpo, a cominciare dalla perdita di peso.

foto: Spooky Pooka
 

Rita Levi Montalcini
La neurobiologa italiana (1909–2012) Premio Nobelper la Fisiologia e la Medicina nel 1986

foto: Daria Kirpach/Salzman International
 

India, un paziente riceve il trattamento per la vista
Le cure agli occhi in una clinica indiana. L'immagine è stata scattata dalla fotografa volontaria nel centro Unite For Sight, fondato nel 2000.

foto: Susan Smart
 

Caricatura medievale di trattamenti medici.
Scene ispirate alla vita del XV sec. del pittore olandese Hieronymus Bosch

foto: Madeleine Kuijper, Madeleine Kuijper Illustraties