Uma equipe de pesquisa do Instituto de Biofísica da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu com sucesso uma nova técnica de microscopia chamada Exposição Óptica Seletiva Repetitiva (ROSE-3D), que permite a obtenção de imagens tridimensionais isotrópicas com resolução nanométrica a partir de câmeras. Esta pesquisa foi publicada em 2 de dezembro na revista *Nature Methods*. a–b. A ROSE-3D resolveu a estrutura oca dos microtúbulos; c. A estrutura helicoidal do complexo DRP1.
A equipe de pesquisa projetou um caminho óptico de comutação de iluminação de alta velocidade baseado em um defletor eletro-óptico, permitindo que o sistema ROSE-3D introduza simultaneamente luz de interferência em três direções espaciais, alcançando a comutação de franjas de interferência em nível de sub-microssegundos. Este avanço tecnológico supera a dependência dos métodos tradicionais na forma das imagens de moléculas individuais, melhorando a precisão do posicionamento lateral de 2 a 6 vezes e a precisão do posicionamento axial de 3,5 a 8 vezes, dentro de uma profundidade de campo de aproximadamente 1 micrômetro. Este sistema de imagem tridimensional consegue resolver estruturas intracelulares com aproximadamente 1 micrômetro de espessura em resolução nanométrica.
As vantagens da tecnologia ROSE-3D são ainda demonstradas em suas capacidades de imagem multicolorida e multicamadas. Pesquisadores utilizaram essa tecnologia para realizar visualização tridimensional em duas cores e análise quantitativa de lamininas em células COS-7, revelando pela primeira vez, em escala nuclear completa, o arranjo espacial preciso da laminina A/C, localizada dentro da laminina B1 com um espaçamento de aproximadamente 10 nanômetros. Simultaneamente, aproveitando sua alta resolução isotrópica, a equipe de pesquisa, pela primeira vez em um ambiente celular natural, capturou e caracterizou diversas nanoestruturas montadas na membrana externa da mitocôndria pela proteína de fissão mitocondrial DRP1.
Essas descobertas demonstram que o ROSE-3D, como uma nova ferramenta de imagem tridimensional, pode alcançar localização e análise estrutural de altíssima resolução de organelas subcelulares e complexos macromoleculares, fornecendo forte suporte técnico para a pesquisa in situ de nanoestruturas tridimensionais intracelulares. Essa tecnologia demonstra potencial de aplicação na revelação dos mecanismos naturais de montagem de complexos biomoleculares.