Gostaríamos de adquirir dois sistemas microscópicos complementares para realizar observações em células vivas, permitindo exames fisiológicos. O sistema de digitalização confocal a laser (CLSM) oferece excelentes oportunidades para manipulações e medições fluorescentes (fotoativação, fotoconversão, fotobranqueamento, transferência de energia ressonante Förster (FRET)); a especificidade do registo do sinal é aumentada pela deteção espetral. Neste sistema, podemos focar os testes nas regiões menores dentro do campo de visão, opcionalmente designados. Com o sistema microscópico do disco giratório (SD), podemos registrar processos moleculares em células vivas ainda mais rápidos do que o sistema CLSM, mesmo a uma taxa de gravação de imagem milissegundo, em todo o campo de visão. Um aspeto importante é que as células vivas estão sujeitas a menos exposição à luz durante as gravações, para que possamos continuar as observações por muito mais tempo. O sistema SD a ser adquirido também é adequado para exibir processos moleculares na vizinhança imediata da superfície telemóvel (a uma distância de 100-150 nm) com maior resolução e alta velocidade em comparação com testes CLSM (TIRF, ou seja, microscopia de reflexão interna completa). Ambos os sistemas são capazes de gravar dois sinais fluorescentes simultaneamente com 2 detetores (CLSM) e 2 câmeras (SDs), de modo que as interações moleculares, mudanças de concentração e processos de transporte em células vivas sejam especificamente rastreados em tempo real. As 14 equipas de investigação que participam no concurso estão a investigar os efeitos fisiológicos moleculares e telemóveis de doenças inflamatórias e autoimunes que afetam a formação e metástases tumorais, os processos celulares de plasticidade nervosa e a autodigestão das células (ver biografias anexas). Os objetivos são amplos, mas sua característica comum é que eles visam explorar mudanças biológicas telemóveis dinâmicas nas células vivas. Os microscópios a serem adquiridos proporcionam as condições de infraestrutura necessárias para os estudos, e o excelente histórico científico dos participantes fornece a plataforma de conhecimento necessária para a implementação. A seguir, as técnicas microscópicas a serem utilizadas são apresentadas por meio de alguns temas principais. 1. Em vários processos de células imunes (por exemplo, granulócitos, macrófagos, células dendríticas, linfócitos) após a ligação ligante de recetores, o «diálogo» entre recetores desempenha um papel crucial em muitos processos imunológicos fisiológicos e patológicos. Por exemplo, a cooperação entre recetores do complemento e recetores de reconhecimento de padrões para granulócitos importantes na inflamação, levando à formação de armadilhas extracelulares neutrófilas (os chamados NETs). As alterações no sinal Ca2+ intracelular que acompanham a ativação de neutrófilos podem ser testadas utilizando tintas fluorescentes indicadoras de Ca (por exemplo, Fluo3/Fluo4) e indicadores Ca2+ geneticamente codificados (por exemplo, GCaMP6) em sistemas CLSM e SD para linhas celulares capazes de formar NET. A microscopia TIRF integrada no SD é essencial para monitorar a adesão e disseminação de várias células e processos imunológicos perto da superfície telemóvel (por exemplo, liberação de NET). Usando sistemas CLSM e SD, ao detetar dois sinais fluorescentes simultaneamente, podemos testar os efeitos moleculares que controlam o funcionamento das células imunes (por exemplo, interação entre recetores, processos de transporte intracelular) em tempo real, em estreita proximidade com a superfície telemóvel e em paralelo com a medição da ativação. 2. A recombinação homóloga é uma das formas mais eficazes de corrigir erros no DNA de organismos, prevenir a transformação do cancro e criar novas variantes genéticas. Além da abordagem in vitro, testamos em organismos inteiros (worm e zebrafish) DNA-HELICAS em que subprocessos de divisão telemóvel, através dos quais atividades moleculares e com quais os parceiros proteicos promovem a recombinação controlada, segregação cromossômica precisa. Microscópios que permitem a exibição simultânea e rápida dos dois sinais fluorescentes são essenciais para detetar processos em organismos produtores de proteínas envolvidas em mecanismos de correção de erros com rótulos fluorescentes diferentes. A análise com sistemas CLSM e SD complementa, portanto, as medições realizadas com o sistema microscópico de dois fotões já existente. 3. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de tecnologia de tatuagem molecular, conseguimos resultados inovadores no campo da optofarmacologia. Com o desenvolvimento de derivados farmacêuticos leves, temos a oportunidade de regular certos processos biológicos telemóveis no sistema CLSM, localizando certos micrómetros. Os processos que controlam a transformação dinâmica dos esqueletos actin das células nervosas (por exemplo, crescimento e busca de caminhos de axônios) podem ser explorados com alta resoluçã...