Il valore della ricerca e della scienza: immagini, storie, persone
TALES nasce per dare voce alla nuova generazione della ricerca, valorizzando il talento, l'innovazione e l'impatto delle discipline STEM attraverso il potere delle immagini.
Sei un ricercatore e hai tra i 18 e 40 anni? Partecipa al contest e dai visibilità al tuo lavoro: carica un'immagine prodotta nell'ambito della tua attività di ricerca e rendila uno strumento capace di ispirare, coinvolgere e avvicinare i cittadini al mondo della scienza.
Unisciti a TALES e diventa protagonista di una mostra digitale che porterà la ricerca davanti a un vasto pubblico, dal web alle metropolitane di Milano fino all'evento di Premiazione Finale in occasione della Notte Europea dei Ricercatori e delle Ricercatrici.
Scopri le 30 immagini vincitrici del Contest online e lasciati sorprendere dalle storie che la ricerca sa raccontare attraverso le immagini.
In questa architettura tridimensionale, ogni gemma che si irradia dal corpo centrale è una cripta in miniatura: come stelle in formazione in una nube di gas, ospita le cellule staminali che sostengono il continuo turnover dell'epitelio. Studiare EnteroNebula significa osservare la plasticità intestinale in tempo reale: la capacità del tessuto di adattarsi, rispondere e rigenerarsi — un intero universo di potenziale racchiuso in pochi micron.
Come queste cisti trovano spazio nel fegato o nel rene senza farsi notare, così tante malattie avanzano nell'ombra, insinuandosi lentamente nella quotidianità delle persone fino a rivelarsi quando è ormai troppo tardi. La ricerca serve a cambiare questa storia, serve a trovare modi sempre nuovi per intercettare i segnali più precoci della malattia e riconoscerla quando è ancora agli inizi. Perché la diagnosi precoce non è solo una questione di tempo, è una questione di vita.
Il DNA è spesso immaginato come una molecola lineare, ma in realtà si rivela ricco di forme inaspettate. Filamenti di DNA lineari possono convivere con strutture intricate, rivelando la versatilità di questa molecola fondamentale. Osservando queste forme al microscopio scopriamo che la complessità spesso ha origini semplici, e che le storie più straordinarie sono spesso scritte nella dimensione più piccola. Le scoperte iniziano sempre con un pizzico di curiosità… e con uno sguardo più da vicino.
A prima vista sembra una costellazione. In realtà, sono cellule respiratorie umane viste da così vicino da rivelare un universo invisibile. Queste cellule stanno incontrando un farmaco a RNA, una delle tecnologie più promettenti della medicina moderna. Prima che possa diventare una cura, ogni terapia deve dimostrare di essere sicura: è proprio qui che inizia questo viaggio. Perché, a volte, l'universo più straordinario non è quello sopra le nostre teste, ma quello che respira dentro di noi.
Microscopia confocale a fluorescenza di una neurosfera tridimensionale di cellule staminali di Glioblastoma Multiforme. Una singola sezione ottica di uno z-stack evidenzia i nuclei (in rosso) e l'apparato di Golgi (in verde), rivelando l'organizzazione spaziale della struttura multicellulare. La naturale morfologia a forma di cuore emerge spontaneamente dalla complessa architettura del tumore, catturata mediante imaging ad alta risoluzione.
Come una mappa a colori, queste immagini rivelano i lipidi nascosti nel polmone di topo durante un'infezione da Legionella. Attraverso la spettrometria di massa accoppiata all'imaging, osserviamo come diversi lipidi si distribuiscono nelle regioni polmonari (parenchima e vie aeree). Queste "mappe" molecolari mostrano come l'infezione rimodella il metabolismo, aiutando i ricercatori a comprendere meglio la malattia e aprendo nuove strade per terapie più efficaci.
Questa immagine mostra uno sferoide, un modello tridimensionale formato da cellule di tumore ovarico e fibroblasti del microambiente tumorale. I nuclei sono in blu, le cellule proliferanti in rosso e i fibroblasti attivati in verde. Questo modello aiuta a studiare il dialogo tra tumore e microambiente. Ho scelto l’immagine perché ricorda un pianeta e invita la ricerca ad andare oltre la superficie, fino al cuore del problema.
Un organoide corticale cerebrale, ottenuto da cellule staminali pluripotenti, in cui i neuroni formano spontaneamente una rete 3D che ricorda, in forma semplificata, un cervello in miniatura. Pur non essendo un vero cervello, questo modello ne riproduce alcuni aspetti fondamentali dello sviluppo e del funzionamento, offrendo una finestra sul cervello umano. Rappresenta un modello prezioso per studiare malattie cerebrali e contribuire allo sviluppo di terapie sempre più efficaci e personalizzate.
Come una città attraversata da strade e incroci, il cervello è una fitta rete di collegamenti tra cellule nervose. L'immagine mostra un neurone ricostruito nei suoi processi e nelle sue spine dendritiche, principali siti di connessione sinaptica. Le sue ramificazioni si estendono nel tessuto circostante formando una complessa architettura di contatti cellulari. Immagini acquisite presso la Light Imaging Facility di Human Technopole. Per gentile concessione della Prof.ssa Claudia Bagni.
Una frattura divide il tessuto nervoso e nel cuore della lesione si concentrano le cellule del sistema immunitario e le nanoparticelle progettate per dialogare con esse. Il verde disegna il 'gap' creato dalla lesione nel tessuto neuronale, il blu rivela microglia e macrofagi, il rosso mostra le nanoparticelle terapeutiche. Un'immagine che racconta la ricerca di nuove strategie per promuovere la rigenerazione del midollo spinale.
L’immagine che state osservando ritrae i dettagli ultrastrutturali di un epatocita al microscopio elettronico a trasmissione, dove i granuli neri sono in realtà minuscole particelle d'oro. Con la tecnica ImmunoGold, l’oro si lega a uno specifico enzima, rivelandone la posizione esatta. In questo studio, è stato somministrato un enzima tramite un RNA circolare e, grazie all'oro, possiamo tracciarne la distribuzione, aprendo nuove frontiere per la cura delle malattie metaboliche del fegato.
Due organoidi derivati da un paziente oncologico — piccoli "mini-tumori" che riproducono le caratteristiche del tumore d'origine — circondati da cellule del sistema immunitario marcate in verde. Lo scatto cattura il loro incontro, permettendo di comprendere come le difese immunitarie riconoscono e combattono il tumore: la base per sviluppare immunoterapie e terapie di precisione su misura per ogni paziente. Una battaglia silenziosa per una cura su misura.
Quello che sembra un paesaggio astratto è una sezione del naso di un embrione di topo. In rosa si osservano i neuroni in formazione, in giallo le cellule che ne guidano il percorso e in azzurro i nuclei cellulari. La mia ricerca studia come queste cellule cooperano durante lo sviluppo affinché specifici neuroni raggiungano il cervello, dove regoleranno la funzione riproduttiva per tutta la vita. Comprendere questo viaggio aiuta a capire l'origine di rare forme genetiche di infertilità.
Ogni paziente necessita di una terapia personalizzata. Il sorriso è la chiave. Si può ottenere un sorriso funzionale ed estetico per ciascun paziente, grazie a materiali e tecniche innovative. Il progresso si raggiunge con l'aiuto di una conoscenza ampia e approfondita e un impegno costante nella Ricerca. L'immagine mostra che dietro un risultato funzionalmente corretto ed esteticamente soddisfacente c'è la ricerca scientifica su materiali, procedure e tecniche. La Ricerca fa la differenza.
Sembra un cuore. In realtà è una delle strutture più sofisticate del nostro organismo. Questa immagine, acquisita al microscopio confocale, mostra un glomerulo renale, struttura con ruolo di filtrazione del sangue, in cui la nefrina, proteina fondamentale del filtro dei reni, delinea casualmente il simbolo universale della vita. Un'immagine che unisce la precisione e la bellezza della biologia e racconta la capacità della ricerca di sorprendere.
Chi ha detto che i fantasmi vivono solo nelle storie? Qui ne appare uno in laboratorio: una cellula BEAS, modello delle cellule delle vie respiratorie, dopo l’esposizione a inquinanti atmosferici. Illuminata dalla fluorescenza verde, sembra pronta a dire “buu!”, ma il suo profilo racconta una cosa seria: le sostanze presenti nell’aria possono alterare forma e organizzazione delle nostre cellule. La ricerca rende visibili questi piccoli “spettri” per capire meglio ciò che respiriamo ogni giorno.
Nel cuore dell’intestino, là dove due mondi si incontrano, esiste una frontiera invisibile. Cellula dopo cellula, i guardiani vegliano su questo confine delicato, custodendo l’equilibrio tra ciò che entra e ciò che deve restare fuori. Ecco le tight junctions intestinali: complessi proteici che sigillano lo spazio tra cellule e regolano gli scambi tra il lume intestinale e il resto dell’organismo, contribuendo a mantenere integra e selettiva la barriera intestinale.
Il collagene di tipo I è una proteina fondamentale per la flessibilità e la resistenza del tessuto osseo. Alterazioni della sua struttura sono alla base di diverse patologie scheletriche, studiate anche grazie allo zebrafish. L’immagine mostra una vertebra di zebrafish colorata con Picro Sirius Red e osservata al microscopio a luce polarizzata. Possiamo notare la birifrangenza nel verde quando le fibre collagene sono sottili, nel rosso quando sono più spesse.
Sembrano stelle in una costellazione, ma sono microcalcificazioni: minuscoli reperti che, alla mammografia, possono offrire informazioni preziose per la diagnosi precoce del tumore al seno. La nostra ricerca studia come l’intelligenza artificiale possa aiutare il radiologo a interpretare questa sorta di costellazioni e riconoscere più facilmente i reperti sospetti e intervenire prima che il tumore possa crescere e diventare pericoloso.
Cellula: La più piccola unità morfologica e funzionale degli organismi viventi (Vocabolario Treccani). Dietro questa definizione si cela una falsa concezione di semplicità. La Microscopia Elettronica a Trasmissione ci permette di osservare l’interno di una cellula e scoprirne l’immensa complessità: un’architettura intricata, elaborata e perfettamente organizzata. Si potrebbe definirlo un viaggio introspettivo? Forse, ma sicuramente è qualcosa di emozionante da togliere (almeno un po’) il fiato.
Sotto la pelle trasparente di questo piccolo zebrafish si nasconde una mappa di luce. In azzurro vediamo la tubulina, la proteina strutturale che sostiene le cellule; in rosso spiccano le autostrade nervose e l'occhio, protetti da una forma acetilata di questa proteina. Un’opera d’arte della natura catturata al microscopio, dove la biologia mostra come prendono forma il movimento, il pensiero e la vista.
Tre peli di mammifero: mara della Patagonia, orso e tigre. A prima vista sembrano indistinguibili, accomunati dallo stesso colore marrone. Ma osservati al microscopio a luce polarizzata rivelano strutture uniche e inaspettate. Ho chiamato questa immagine L'architettura dell'identità perché ci ricorda che la natura custodisce la propria identità oltre le apparenze. La scienza ci offre proprio questo: la possibilità di cambiare prospettiva e scoprire l'invisibile che dà forma al visibile.
Vi sembrano solo delle macchie colorate? In realtà sono funghi, simili a quelli che a volte troviamo su un limone dimenticato nel frigorifero. La mia ricerca studia come questi straordinari organismi possano trasformare sottoprodotti alimentari in nuovi ingredienti sostenibili e nutrienti, contribuendo a ridurre gli sprechi e a immaginare il cibo del futuro. Ogni colore racconta una storia ancora da scoprire.
Questa cellula di melanoma non è mai stata su plastica. È adagiata su un'impalcatura di fibre lasciata dai fibroblasti, e la segue: si allunga, ne prende la direzione, si muove lungo una traccia che non ha scelto ma che la guida. Su plastica non lo farebbe: una superficie piatta non ha nulla da suggerire. È qui il limite di tanti studi in vitro, che spesso osservano una cellula convinta di vivere in un ambiente che in natura non esiste. L'ambiente conta, più di quanto vogliamo ammettere.
Un intestino in miniatura coltivato in laboratorio, osservato al microscopio confocale. In blu i nuclei delle cellule intestinali, in verde il loro citoscheletro e in rosso i parassiti del genere Leishmania. Un momento dell'interazione che aiuta i ricercatori a comprendere come inizia l’infezione.
Questa immagine di microscopia confocale mostra una cellula infettata da Rotavirus. Le strutture rosse corrispondono alle fabbriche virali, compartimenti intracellulari tondeggianti in cui il virus normalmente replica il proprio materiale genetico e assembla nuove particelle. In questo caso, però, la proteina virale NSP5 è stata modificata e forma aggregati allungati. Questa alterazione compromette la corretta formazione delle fabbriche virali e impedisce la replicazione del virus.
Non è un cuore, ma un organoide cerebrale umano. Creato in laboratorio da cellule staminali, questo piccolo modello tridimensionale ci permette di esplorare i segreti dello sviluppo del cervello e delle malattie neurologiche. La sua forma richiama un cuore, ma osservandolo più da vicino si rivela una rete di neuroni e cellule gliali che si intrecciano e comunicano, riproducendo la complessità delle connessioni che sostengono memoria, apprendimento e percezione.
Questa immagine mostra cellule di tumore ovarico durante uno scratch assay, utilizzato per studiarne la migrazione, un processo chiave nella progressione del tumore e nella formazione delle metastasi. I nuclei sono in azzurro, i filamenti di actina in rosso e le placche di adesione in verde. Questo approccio permette di osservare come le cellule si muovono e di individuare possibili bersagli antitumorali. L’ho scelta perché anche un esperimento semplice può colmare importanti lacune.
Nascosto sotto la superficie del suolo, il fusto del riso rimane compatto fino alla fioritura. Ogni puntino verde è una cellula in divisione. Nel punto più alto e luminoso del fusto si trova il meristema, il centro da cui originano tutte le cellule della pianta. Alcune continuano a dividersi e costruiscono nuovi tessuti; tra queste, piccoli gruppi di cellule attive permetteranno al fusto di allungarsi rapidamente quando la pianta sarà pronta a fiorire portando la pannocchia verso l’alto.
Attraverso il microscopio osserviamo uno dei momenti in cui il nostro sistema immunitario cerca di difenderci dal cancro. Le "macchie marroni" rappresentano i linfociti T CD8 impegnati nella risposta contro il tumore (cellule in blu). L'immagine, ottenuta con immunoistochimica su un tessuto tumorale della mammella, rende visibile una battaglia che si combatte nel nostro organismo, Grazie alla ricerca, comprendere questa risposta immunitaria, può contribuire allo sviluppo di nuove terapie.
Questa immagine conferma il fallimento d'un esperimento. L'errore è il seme dell'apprendimento. L'obiettivo dell'esperimento è provare se, tra la sezione per ultrasuoni da multipli assonemi il cui estremo prossimale è marcato da una molecola fluorescente, è possibile catturare specificamente gli estremi prossimali assonemali usando perline ferromagnetiche decorate da porzioni di anticorpi per esperimenti ulteriori. La immagine è stata acquista con un microscopio EVOS M5000 (Thermo Fisher). Originariamente si tratta di una sequenza d'immagini in campo chiaro e fluorescenza in piani focali consecutivi. Dopo è stata proiettata parallelamente all’asse ottico seguendo la massima intensità. Nell'immagine si vedono un corpuscolo rotondo (una delle perline in questione) e pezzettini d'assonemi (alcuni fluorescenti e altri no) che galleggiano attraversando il volume dell’immagine durante l’acquisizione.
A prima vista le spirali di luce ricordano la Notte stellata di Van Gogh, ma questo non è il cosmo: è un polmone osservato tramite tecniche di biologia spaziale. Le stelle sono in realtà comunità di cellule che si aggregano nel tessuto e ne influenzano il destino. In un polmone da retrapianto come questo, queste comunità potrebbero contribuire al danno cronico dell'organo. La biologia spaziale ne rivela la presenza e le interazioni, creando paesaggi biologici inaspettati e suggestivi.
Un paesaggio microscopico prende forma su una superficie polimerica: questa immagine SEM mostra gli effetti di un trattamento di irruvidimento chimico superficiale mediante NaOH, in cui le delicate morfologie floreali non rappresentano cristalli presenti sulla superficie, ma le loro impronte lasciate durante il trattamento. Questa architettura superficiale è progettata per favorire l’interazione con l’ambiente biologico e supportare la colonizzazione cellulare, aprendo nuove prospettive nell’ambito dell’ingegneria dei tessuti.
Ogni ricordo prende forma nelle connessioni tra i neuroni. Le spine dendritiche visibili in questa immagine sono strutture dinamiche, essenziali per la comunicazione tra neuroni e per i processi di apprendimento e memoria. La loro perdita rappresenta uno dei primi eventi osservati nella malattia di Alzheimer. La nostra ricerca studia come fattori ambientali possano contribuire ad alterare questi delicati meccanismi, aprendo nuove prospettive per la prevenzione delle malattie neurodegenerative.
Finenzyme è un'intelligenza artificiale creata a UniMi (AnacletoLab) che ha imparato il linguaggio delle proteine, i "mattoncini" della vita. Da sola, ha generato la proteina blu, utile alle cellule per usare la vitamina B7. In verde, la sua cugina più simile trovata in natura: sono diverse per due terzi nella composizione chimica, eppure hanno la stessa funzione e una struttura molto simile. Studiando migliaia di proteine, l'AI ha imparato a inventarne di nuove.
L'immagine cattura il momento in cui l'informazione genetica viene tradotta in proteina in una cellula umana. Singole molecole di RNA messaggero (mRNA) del gene TAF1 sono visualizzate tramite smFISH (spot verdi). Al contempo la corrispettiva proteina TAF1 è stata visualizzata tramite immunofluorescenza (segnale rosso). Gli spot giallo brillante corrispondono a singoli mRNA attivamente tradotti dai ribosomi, dai cui emerge la proteina nascente di TAF1. Il nucleo è reso con gradazioni di colore.
Vista dall'alto sembra un'isola vulcanica, con un grande cratere circondato da formazioni rocciose. In realtà è l'interno di una cellula adiposa umana. L'osteocalcina rilasciata dall'osso ne rimodella il paesaggio: i mitocondri (rosso), la tubulina (verde) e UCP1 (magenta) raccontano una trasformazione silenziosa. Come la lava modella un'isola, i segnali molecolari plasmano continuamente la cellula, ricordandoci che il nostro organismo è fatto di organi che dialogano tra loro in modi invisibili.
Tra ricerca, passione e scoperta, ogni osservazione al microscopio racconta una storia. Nella luna, le cellule, disponendosi in modo sorprendente, hanno formato un cuore: un’immagine che unisce la bellezza della vita alla meraviglia della ricerca. Perché un sogno deve esistere: è la scintilla che guida ogni scoperta, la forza che spinge a osservare oltre ciò che appare e a trasformare la conoscenza in speranza per il futuro.
L’immagine ritrae dall’alto una valvola aortica meccanica durante un test in vitro che simula il ciclo cardiaco. Il sistema sperimentale consente di analizzare il comportamento della valvola e il flusso che l'attraversa, permettendo di confrontare diverse soluzioni protesiche. I lembi aperti richiamano la forma di un occhio, evocando il ruolo dell’osservazione nella ricerca. Rendere visibili questi fenomeni significa contribuire allo sviluppo di trattamenti sempre più efficaci per i pazienti.
Piccole strutture prendono forma nel buio, come costellazioni viventi. Cellule diverse comunicano tra loro e si aggregano con un unico fine comune, costruire insieme l’origine del battito. Questi organoidi, originati a partire da cellule staminali pluripotenti indotte, sono modelli tridimensionali del cuore, in grado di riprodurne caratteristiche fisiologiche e patologiche, offrendo una visione più profonda dei meccanismi che ne regolano sviluppo, funzione e malattia.
In un modello murino di MASLD (fegato grasso metabolico), l’analisi MACSima svela un intero universo cellulare in una sezione di tessuto. La falloidina (verde) disegna il citoscheletro, i nuclei DAPI (blu) punteggiano il tessuto come stelle, CPS1 (verde) marca gli epatociti funzionali e CD45 (rosso) le cellule immunitarie. In giallo, la colocalizzazione CD45/CPS1 rivela una sorprendente chimera cellulare, indizio di un dialogo tra sistema immunitario e metabolismo epatico.
L'immagine mostra una sezione della corteccia cerebrale di un modello murino della malattia di Alzheimer, usato nella ricerca in vivo. Il segnale verde indica le placche di amiloide, segno patologico della malattia. In rosso si vedono le cellule della microglia, sentinelle del sistema immunitario cerebrale che interagiscono con questi depositi, fondamentali per la risposta ai danni e l'omeostasi. Realizzata con Dr Ilaria Varotto UniMI.
Questa immagine mostra un modello tridimensionale che cattura il primo contatto tra l'embrione e l'utero materno, segnando l'inizio della gravidanza. I nuclei delle cellule sono visibili in blu, mentre in verde le giunzioni tra le cellule uterine. Il modello è stato sviluppato per studiare come le microplastiche, visibili in rosso, possano interferire con l'impianto dell'embrione. L'ho scelta perché racconta come la ricerca renda visibili processi normalmente invisibili.
Catturata attraverso microscopia a fluorescenza, l’immagine mostra i primi stadi di sviluppo di un embrione di Zebrafish, modello prezioso per lo studio delle malattie genetiche umane. Si distinguono il grande occhio in formazione, il sacco vitellino e i primi pigmenti che costellano il corpo. Ho scelto questa immagine perché rappresenta il connubio tra biologia e arte: osserviamo il momento in cui il pesce zebra organizza la propria architettura per accogliere la vita.
In queste provette sfuma il colore di un tramonto e si accende una promessa: una diagnosi precoce. Sono nanoparticelle d'oro, la cui tonalità cambia al variare della dimensione, trasformando una sfumatura di luce in un dato scientifico. Al LABION le utilizziamo per far emergere segnali silenziosi delle molecole immerse nei biofluidi, altrimenti impercettibili. Ogni gradazione ci avvicina a quella promessa e alla speranza di ottenere del tempo, che vale più dell’oro.
Sembra una galassia di luci e colori, l’interno di una fibra muscolare resa visibile dalla microscopia a fluorescenza. Le linee rosse delineano l’impalcatura cellulare, il verde illumina le centrali energetiche e il blu custodisce il nucleo della vita. Un paesaggio microscopico dove bellezza e scienza rivelano la complessità del corpo umano. L’immagine racconta il lavoro del nostro gruppo di ricerca che unisce competenze diverse nella sfida contro la distrofia muscolare di Duchenne.
Pensieri, ricordi e gesti nascono da miliardi di neuroni connessi. Con la risonanza magnetica possiamo rappresentare questa rete e studiarne le alterazioni. A sinistra, la trattografia ricostruisce i fasci di sostanza bianca; a destra, la parcellizzazione suddivide la sostanza grigia in regioni; in basso, il connettoma integra queste informazioni e mappa le connessioni. Nell’era delle reti neurali artificiali, ispirate al cervello, ho scelto quest’immagine perché unisce scienza e bellezza.
La passione per la ricerca si fa luce: in una sezione di tessuto tumorale epatico, una scia di linfociti illuminati da fluorocromi si accende intorno a un cuore rosso di necrosi. È il racconto, in un’immagine, della sfida tra tumore e sistema immunitario, in cui quest’ultimo circoscrive la lesione nel tentativo di arginarne l’evoluzione. La passione e la tenacia dei ricercatori donano una luce di speranza.
L’immagine mostra cellule mesenchimali ed endoteliali derivate dal tessuto di un vaso con placca aterosclerotica, la cui disposizione ricorda il confine tra mare e spiaggia. La mia ricerca indaga quali caratteristiche, non completamente definite, rendano una placca più pericolosa, per comprendere e prevenire eventi cerebrovascolari come l’ictus. Ho scelto questa immagine per il richiamo tra il mondo microscopico della biologia e quello macroscopico della natura: stessi schemi su scale diverse.
Sezione istologica di un ossicolo, una miniatura di osso, ottenuto in laboratorio a partire da cellule staminali di pazienti con sindrome di Hurler. Questo modello permette di studiare come la malattia altera lo sviluppo e la struttura dell’osso. La colorazione con Rosso Sirius, osservata in luce polarizzata, mette in evidenza le fibre di collagene e ne rende visibile la complessa organizzazione all’interno del tessuto osseo.
Ciò che sembrano nebulose e comete sono gameti maschili umani, colti nella loro caotica corsa: alcuni visti per il lungo, altri nella sezione della coda, che appare circolare. Una rara immagine della vita, ventimila volte più sottile di un capello. Al centro delle figure che sembrano dischi volanti c'è l'assonema: la struttura a nove raggi che genera il movimento dei gameti. Immagine acquisita con con scanning-transmission electron microscopy.
Cellule endoteliali in cui si nota la membrana (verde), i nuclei (blu) e una vescicola (rosso) prodotta da cellule endoteliali trattate in condizioni che mimano la tossicità presente nel sangue di pazienti con insufficienza renale. Le cellule endoteliali rivestono l’interno delle arterie e la foto mostra come vescicole rilasciate da cellule malate entrano nella cellula sana (sez. traversale, riquadro in basso). (PNC-PNRR project D3_4 Health; Project PNC 0000001 D3_4 Health, - CUP B53C22006080001
L’immagine mostra una struttura tridimensionale ottenuta mediante bioprinting 3D di cellule tumorali. Gli aggregati cellulari, cresciuti all’interno di una matrice biomateriale, hanno assunto una forma che ricorda una tartaruga. Il modello è sviluppato per riprodurre in vitro il microambiente tumorale e valutare la risposta a farmaci chemioterapici e nanocarrier, studiandone penetrazione, citotossicità ed efficacia terapeutica.
A prima vista sembra una faccina sorridente. In realtà, mostra l’interno di un monocita umano, una cellula sentinella del sistema immunitario, dopo l’esposizione a microplastiche. Unisce scienza ed emozione, rendendo visibile un fenomeno invisibile. È un sorriso che attira lo sguardo, ma soprattutto ci invita a non distoglierlo: ciò che disperdiamo nell’ambiente può arrivare molto più vicino di quanto immaginiamo, fino alle nostre cellule.
Le rotture del DNA a doppio filamento — la forma più agressiva di danno al DNA — possono innescare mutazioni e instabilità genomica. Grazie al sequenziamento ad alta processività, abbiamo catturato ogni rottura sull'intero genoma, rivelando uno schema unico. Ogni punto rappresenta una base vicino a una rottura del DNA mappata in cellule di cancro colorettale. Comprendere dove e perché queste rotture si verificano potrebbe aprire la strada a nuove strategie terapeutiche per questa grave malattia.
Questa immagine di microscopia confocale 3D ritrae cellule epiteliali delle vie aeree umane (16HBE) durante l'infezione da Staphylococcus aureus. Le membrane cellulari sono in rosso, i nuclei in blu e i batteri in verde. Ho scelto questo scatto perché trasforma un processo invisibile in un'immagine capace di raccontare la complessa interazione tra batterio e ospite, ricordando come la ricerca possa svelare i meccanismi delle infezioni e guidare nuove strategie terapeutiche.
Questa immagine mostra una sezione di seno aortico: il punto in cui origina l'aorta dal ventricolo sinistro. I colori evidenziano i diversi tessuti che lo compongono: in blu il collagene, in rosso il tessuto muscolare e il giallo i globuli rossi del sangue. L'immagine si inserisce nella ricerca che studia l'aterosclerosi e come essa possa essere modulata da differenti trattamenti farmacologici. L'ho scelta in quanto mostra in modo efficace la complessità alla base della struttura cardiaca.
Frustulo di Denticulopsis simonsenii, una diatomea marina fossile vissuta nell’Oceano Pacifico circa 10 milioni di anni fa. Questa piccola microalga dal guscio siliceo è conservata nei sedimenti miocenici della Formazione Pisco, nel Bacino di Pisco in Perù, e racconta la storia degli antichi ecosistemi marini e dei cambiamenti ambientali del passato. La sua presenza permette inoltre di determinare l’età dei sedimenti che la conservano.
Questo vortice di colori rappresenta il processo, chiamato calibrazione, attraverso il quale le telecamere optoelettroniche del laboratorio di analisi del movimento definiscono lo spazio tridimensionale in cui verranno analizzati i movimenti dei nostri pazienti. Questo processo garantisce l’affidabilità delle nostre analisi usate nella ricerca scientifica e nella riabilitazione.
Microcosmo e macrocosmo si fondono in questa sezione istologica polmonare, dove l'architettura di un bronco traccia la scia di una stella cadente nel firmamento cellulare.
Il tumore. Un male silenzioso, invisibile. Tuttavia, in molti riescono a sconfiggerlo e questo e' anche grazie al lavoro dei ricercatori. I miei studi si focalizzano sull'immunoterapia di lesioni che metastatizzano l'osso. La microscopia permette di visualizzare non solo le cellule tumorali ma anche quelle dell'ambiente con cui interagiscono. Gli osteociti, qui rappresentati, sono interconnessi tramite canalicoli e comunicano usando protrusioni di membrana, quasi a formare un cielo stellato.
Vediamo fiori su steli e rami di ogni pianta, ma ben prima che questa trasformazione avvenga, nel microscopico, già c'è il loro invisibile principio. Al cuore della produzione continua e a spirale di foglie e fiori c'è l'apice del germoglio. Foglie e fiori crescono a dismisura a formare i mazzolini che apprezziamo ma l'artefice di tanta bellezza resta minuscolo e celato. Qui lo vediamo al centro di una spirale di abbozzi fiorali che prendono forma mentre crescono ai suoi lati.
Sullo sfondo dell'autofluorescenza blu del tessuto in una sezione prostatica, anatomia normale e patologia convergono in un inatteso volto umano. Due dotti eiaculatori formano gli occhi al di sopra del collicolo seminale, mentre un adenocarcinoma sovrastante, KRT8+/KRT5-, ne corona la struttura. Questa pareidolia rivela come l'architettura sana e la trasformazione neoplastica si incontrino per evocare una forma umana.
Ogni respiro mette il cervello in contatto con il mondo esterno. Al centro dell'immagine, un astrocita si intreccia con i neuroni del bulbo olfattivo, una porta d'accesso attraverso cui ciò che respiriamo può raggiungere il cervello. Questa rete è al centro della nostra ricerca: studiamo i meccanismi che ne preservano l'equilibrio e come possano essere alterati dall'esposizione agli inquinanti atmosferici. Comprendere questi processi è fondamentale per la salute del nostro cervello.
L’immagine mostra cellule monocitiche umane incubate con il parassita Leishmania tarentolae e sottoposte a colorazione Giemsa, che consente di evidenziare la morfologia cellulare e il nucleo (viola scuro). Nel citoplasma delle cellule sono visibili gli amastigoti di Leishmania, la forma intracellulare del parassita, riconoscibili come piccole strutture di colore viola. Immagine realizzata in collaborazione con la Dott.ssa Francesca La Rosa (Fondazione Don Gnocchi).
Cosa succede all’interno? Nel ‘Advanced X-ray Imaging Laboratory’ dell’Università di Milano si studiano tecniche avanzate basate sui raggi-x per analisi 3D di strutture biologiche. L’immagine mostra una ricostruzione 3D di un uovo di gallina al quale è stato somministrato un mezzo di contrasto che si è accumulato nel tuorlo. Gli studi in corso definiscono nuovi paradigmi nell’imaging 3D biomedico ai raggi-x, passando da convenzionali valutazioni anatomico/morfologiche a valutazioni funzionali.
La coclea contiene migliaia di macrofagi che eliminano detriti, riparano danni, uccidono patogeni e addirittura aggiustano le sinapsi, ma possono anche danneggiare le strutture circostanti. Comprendere come funzionano i macrofagi cocleari ci aiuterà a trovare nuovi trattamenti per i problemi dell'udito. Nell'immagine sono mostrate le principali popolazioni di macrofagi della coclea, visualizzate con tecniche di chiarificazione tissutale e immunomarcatura.
Questa immagine nasce da un'analisi di trascrittomica e proteomica spaziale su una resezione di carcinoma epatocellulare. I nuclei in blu, le cellule endoteliali in rosso, le cellule immunitarie in giallo e le cellule epiteliali in verde delineano un microambiente intratumorale complesso, segnato da elevata infiammazione e fibrosi severa. L’interazione dinamica tra cellule tumorali, immunitarie e vascolari guida la ricerca verso nuovi bersagli prognostici e terapeutici.
Il microscopio elettronico a scansione (SEM) permette di osservare in dettaglio strutture altrimenti invisibili all’occhio umano. Qui il SEM è stato utilizzato per lo studio di silicoflagellati, microalghe provenienti dalle acque dell’Antartico, caratterizzate da eleganti scheletri silicei dalla geometria regolare. Le loro forme racchiudono preziose informazioni sulle condizioni ambientali, rendendoli indicatori dei cambiamenti ambientali e climatici passati e attuali.
Nell’ambito dello studio di patologie cerebrali, un’immagine di microscopia elettronica rivela il centro vitale di un neurone. Al suo interno si distinguono tre mitocondri e dei frammenti di reticolo endoplasmatico. Ho scelto questa immagine perché sembra nascondere una faccina sorridente: i mitocondri formano occhi e naso, il reticolo disegna un sorriso. Una sorprendente armonia tra scienza e natura. Un grazie speciale a Fabio e Alessandro.
Questa immagine è una ricostruzione 3D di cellule dell’epitelio bronchiale umano esposte alla proteina Spike del virus SARS-CoV-2. Di fronte alla minaccia, l’epitelio reagisce: le cellule progenitrici, in verde, si attivano per rigenerarlo, mentre le cellule che secernono il muco, in rosso, intensificano la loro attività intrappolando il virus e impedendone l’ingresso. Non una barriera passiva, dunque, ma un tessuto vivo capace di riconoscere la minaccia e mobilitarsi per proteggere il respiro.
Le piastrine sono piccole sentinelle presenti nel nostro sangue che intervengono quando un vaso è danneggiato per impedire il sanguinamento. Ma quando questo è infiammato, le piastrine vi aderiscono anche se non dovrebbero; si attaccano alla parete, si trasformano ed emettono prolungamenti. Un sistema indispensabile per proteggerci che, se attivato dall’infiammazione, può causare malattia. (PNC-PNRR project D3_4 Health; Project PNC 0000001 D3_4 Health, - CUP B53C22006080001).
A prima vista sembra un frutto rosso avvolto da una delicata trama verde. In realtà l’immagine molto chiaramente mostra un insieme di cellule tumorali in una larva di zebrafish a tre giorni di sviluppo. La rete vascolare che “abbraccia” l’impianto rappresenta l’intricato sistema di vasi che sostiene la crescita neoplastica, in un modello in vivo che permette di osservare l'interazione dinamica tra tumore e vasi sanguigni e che contribuisce allo studio di nuovi approcci terapeutici.
Questa sezione del nervo sciatico mostra in rosso le fibre motorie, in verde tutte le fibre nervose. Fa parte di un progetto sulla Sclerosi Laterale Amiotrofica che studia il ruolo delle diverse popolazioni cellulari nelle fasi più precoci della malattia. Ho scelto questa immagine perché rappresenta un approccio innovativo per identificare e studiare selettivamente specifici tipi cellulari, con l'obiettivo di sviluppare strategie di intervento precoce.
La formazione di nuovi vasi sanguigni è un processo fondamentale per lo sviluppo del sistema cardiovascolare. Questa immagine mostra due vasi sanguigni, le cui cellule, identificate dai nuclei in verde, emettono dei prolungamenti nell’ambiente circostante alla ricerca di stimoli di crescita. Modificata da: Spreafico M. et al., "Neuropilin 1 (NRP1) conveys SEMA3A signals to restrict physiological angiogenesis". Angiogenesis, 2026, licenza CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Ogni secondo, nel nostro corpo si combatte una battaglia invisibile mentre le cellule immunitarie ci proteggono da minacce invisibili. Questa immagine mostra un neutrofilo durante la NETosi, un meccanismo di difesa che rilascia DNA formando reti in risposta ai segnali batterici, un processo associato alla progressione del cancro. Il blu evidenzia il DNA, il magenta e il verde le proteine. Acquisita durante la nostra ricerca sui batteri associati al tumore del colon-retto, racconta il dialogo tra microbi, sistema immunitario e cancro.
A prima vista potrebbe sembrare un pianeta nello spazio. In realtà è un glomerulo, la struttura del rene che filtra il sangue e avvia la formazione dell’urina. Con il microscopio elettronico a scansione ed un ingrandimento di 4.000 volte, esploriamo la complessità di questo gomitolo di capillari, invisibile a occhio nudo. L’immagine contribuisce ad un atlante microscopico del rene, utile per capire come la malattia ne alteri l’architettura e come le terapie possano preservarla o ripristinarla.
L’ immagine mostra la presenza di una proteina tipicamente associata al cervello, anche nelle cellule mononucleate del sangue periferico. Questa scoperta potrebbe contribuire a comprendere meglio la risposta all’ictus e favorire l’identificazione di nuovi biomarcatori per la malattia.
I cardiomiociti sono stati coltivati all’interno di idrogeli di gelatina e alginato per permettere la loro crescita e proliferazione in un tessuto cardiaco ingegnerizzato. Le cellule sono state in grado di formare una rete intricata, aprendo nuove frontiere nella biostampa di modelli 3D in vitro di tessuto cardiaco.
Sembrano ragnatele al neon, ma sono la difesa del nostro corpo: globuli bianchi (neutrofili) che lanciano "reti" fatte del proprio DNA per catturare le minacce. Questa immagine nasce dalla ricerca sul tumore al polmone per capire come il sistema immunitario reagisce alla malattia. Nei tumori queste strutture diventano un'arma a doppio taglio, spesso "ingannate" dalla malattia per crescere. L'abbiamo scelta perché rende visibile una complessa battaglia cellulare: il confine tra difesa e patologia
Il macrofago è una cellula del sistema immunitario, uno "spazzino" che dovrebbe divorare i germi. Qui è successo il contrario. Un micobatterio (filamenti gialli) si è infilato dentro e ne ha danneggiato il DNA: i puntini verdi nel nucleo (magenta) sono le cicatrici. La cellula invecchia precocemente e diventa il rifugio in cui il batterio sfugge agli antibiotici. La nostra ricerca mira a colpire questo nascondiglio e il batterio per prevenire infezioni croniche e la resistenza antimicrobica.
Ciò che sembra un arcipelago fluorescente è un rivestimento di silice mesoporosa osservato al microscopio. Funzionalizzato con molecole antimicrobiche, è progettato per ostacolare la sopravvivenza dei batteri. L'ingrandimento mostra Escherichia coli a contatto con la superficie: i segnali rossi identificano cellule con membrana danneggiata. Una battaglia invisibile che la scienza dei materiali rende visibile.
Nell'orecchio interno si trova il nostro organo dell'udito, la coclea. Lei è una spirale i cui gradini, come la tastiera di un pianoforte, vengono mossi dai suoni del mondo. Grazie alla ricerca audiologica, oggi l’impianto cocleare permette a ciascuna coclea "silente" di percepire sfumature uniche nei rumori, nella musica e nelle parole, e di comunicare fin da bambini. Ogni suono misurato e trasmesso è un passo su questa spirale colorata di note, frasi ed emozioni da vivere.
L'immagine ricorda una raffinata stampa: motivi circolari e medaglioni ricamati si ripetono come boccioli di rosa in una composizione floreale. Lo sfondo, tra tonalità rosa e viola, evoca un intreccio di fili di seta. Eppure, dietro questo elegante broccato, si cela la biologia di un tumore cutaneo. I 'boccioli' sono in realtà nidi di cellule neoplastiche proliferanti: un inganno visivo dove la malattia, al microscopio, assume le sembianze dell'arte.
Più guardo in profondità nell’osso, più esso si rivela e più quesiti emergono. Le sue minuscole strutture svelano un mondo nascosto di adattamento, rinnovamento e complessità, dove ogni scoperta porta con sé nuovi quesiti. Poi, al microscopio, una trabecola ha assunto la forma di una Q, Q come Quesito. Per me è diventata il simbolo dei segreti ancora nascosti nell’osso, in attesa di essere esplorati.
Cervello larvale di Drosophila melanogaster. I nuclei gliali (anti-repo) sono colorati con la LUT "Fire", che ne codifica la profondità nel tessuto: dal blu delle sezioni superficiali al bianco di quelle profonde. In ciano, le membrane neuronali (HRP) disegnano l'architettura su cui la glia si distribuisce. Immagine di controllo, riferimento per studiare come neuroni e cellule di supporto si organizzano nello spazio in condizioni fisiologiche.
L'immagine mostra una cellula poliploide gigante multinucleata osservata al microscopio a fluorescenza durante lo studio del carcinoma sieroso ovarico di alto grado. Il blu evidenzia i nuclei, il verde i mitocondri. Queste cellule possono sopravvivere ai trattamenti e contribuire alla ricomparsa del tumore. Studiarle è fondamentale per sviluppare terapie sempre più efficaci.
Quelli che sembrano semplici colori raccontano la vita delle cellule. Questa immunofluorescenza ritrae cellule di carcinoma mammario luminale, uno dei tumori al seno più diffusi. L'immagine nasce da uno studio sul silenziamento di MALAT1, un long non-coding RNA, in combinazione con modulatori ormonali, per renderle più vulnerabili. Ogni immagine è un passo della ricerca verso nuove strategie terapeutiche.
Questi fibroblasti, cellule essenziali per rigenerare i tessuti del corpo, sono osservati al microscopio a fluorescenza. Con la expansion microscopy, il campione è immerso in un gel idroespandente per rivelare dettagli finissimi. In blu il DNA; in rosso e in giallo test di segnale sulla tubulina, un costituente dello scheletro cellulare. La ricerca affronta la sfida di offrire ai ricercatori biomedici uno strumento in grado di fornire super-risoluzione senza sacrificare l'intensità del segnale.
L'immagine raffigura un dispositivo medico paziente-specifico ottenuto dalle immagini diagnostiche del paziente e realizzato mediante stampa 3D. Il modello riproduce fedelmente l'anatomia individuale e supporta la pianificazione di interventi chirurgici complessi. Rappresenta una delle attività del 3D Innovation Lab di Humanitas dedicate allo sviluppo di soluzioni per la medicina personalizzata, trasformando i dati clinici in strumenti concreti per migliorare la cura dei pazienti.
Sembra una mappa disegnata nel buio. In realtà è un frammento di cervello di topo affetto da cavernoma cerebrale. In ciano, vasi sanguigni normali convivono con cavernomi, lesioni vascolari dilatate; in rosso, globuli rossi che vi si accumulano o fuoriescono. La mia ricerca studia come la rete vascolare perda il suo equilibrio e dia origine ai cavernomi, per individuare nuove terapie. L'immagine racchiude l'essenza della malattia: una rete armoniosa che perde progressivamente la sua integrità.
L'immagine mostra un saggio di killing valutato tramite un'analisi di live-cell imaging acquisita con il sistema Operetta. Il saggio permette di monitorare una co-cultura autologa, valutando l'attività di killing dei linfociti T tumore-specifici (in verde) contro gli organoidi tumorali derivati dal cancro allo stomaco, circondati dai fibroblasti associati al tumore (CAF; in blu). In rosso si possono visualizzare le cellule degli organoidi che iniziano a morire.
Abbiamo attraversato cicli di crescita e divisione fino a quando l'idrossiurea ha bloccato la replicazione del DNA, intrappolandoci nella fase S del ciclo cellulare. Questa perturbazione ha deformato e frammentato i nostri cromosomi, generando anomalie come i cromosomi tricentrici, originati dalla rottura dei telomeri. Colorati di un intenso blu con DAPI e fissati in posizione, siamo diventati un'istantanea del danno cellulare e delle caotiche conseguenze della carcinogenesi.
Il nostro cervello è un universo di connessioni che ci permette di interagire con il mondo e custodire le nostre storie. Questa immagine mostra l’ippocampo, una regione fondamentale per la formazione e il consolidamento dei ricordi, la cui forma ricorda una piccola vela. Neuroni (azzurro), microglia (magenta) e vasi sanguigni (giallo) collaborano per creare la rete che ci permette di navigare nel mare della memoria. La nostra ricerca studia come preservarla durante l’invecchiamento.
All’interno di questa cellula tumorale, strutture luminescenti rivelano un mondo nascosto, sorprendentemente organizzato. Questi minuscoli condensati agiscono come centri di controllo, raccogliendo e smistando i messaggi della cellula, decidendo quali utilizzare e quali eliminare. Invisibili a occhio nudo, influenzano silenziosamente il destino della cellula e la sua capacità di adattarsi. Ciò che appare come un paesaggio cosmico è, in realtà, la vita alla sua scala più intima
Alcune patologie cambiano il cervello un millimetro alla volta, e la ricerca ci permette di misurare questi cambiamenti. Da immagini di Risonanza Magnetica è possibile ricostruire la corteccia cerebrale e misurarne lo spessore. Qui è rappresentato lo stesso cervello a quattro anni di distanza. Il colore blu rappresenta uno spessore maggiore, il rosso quello minore: la corteccia si assottiglia progressivamente, un segno della neurodegenerazione. Questo aiuta comprendere come una malattia evolve.
Questa ricostruzione 3D mostra un tumore del nervo periferico in cui i vasi sanguigni (magenta) e le cellule stromali che normalmente circondano il nervo (verde) si accumulano in modo caotico all’interno della massa tumorale. L'immagine fa parte di un progetto che studia la formazione di questi tumori visti sotto la lente di ferite che non si rimarginano. L'ho scelta perché, grazie a una tecnica innovativa, permette di ricostruire le interazioni cellulari nell'intera architettura del tumore.
In un campo scuro, la fluorescenza rivela dettagli invisibili a occhio nudo: punti di luce che raccontano l’attività silenziosa delle cellule. Questa immagine nasce da un’analisi di laboratorio che trasforma segnali microscopici in conoscenza utile per la diagnosi. È la ricerca che illumina ciò che non si vede, rendendo visibile l’invisibile.
Neural Graffiti trasferisce il concetto di colorazione istologica dalle strutture alle funzioni. L’opera rappresenta le dinamiche simulate del cervelletto affetto da atrofia. Le colonne corrispondono alle principali cellule cerebellari: granulari, di Golgi, a canestro, stellate e di Purkinje, mentre le righe rappresentano gli algoritmi di "manifold learning". Con il progredire della degenerazione, le traiettorie ruotano e svaniscono, richiamando la perdita della funzionalità del circuito.
L'immagine mostra una Cardiosfera, un aggregato di cellule cardiache dal grande potenziale rigenerativo per il cuore. La struttura è nata spontaneamente durante una ricerca volta a stimolare la produzione di questi sferoidi usando molecole epigenetiche innovative. La natura stessa ha voluto disegnare un piccolo cuore, unendo la scienza alla bellezza estetica e simboleggiando visivamente la speranza di guarigione per il nostro muscolo principale.
Nervi e vasi non si incontrano per caso: si costruiscono a vicenda, guidandosi con segnali reciproci. Qui le fibre nervose seguono i vasi passo passo, fino in fondo al tessuto di un fegato di topo. È la geometria al centro del nostro lavoro sull'asse cervello-fegato. L'abbiamo scelta perché mette sotto gli occhi ciò che di solito si può solo dedurre: dove arriva il sangue arriva anche un comando nervoso, sul metabolismo, sull'infiammazione, sulla rigenerazione dopo un danno.
L'immagine rivela i primi 5 giorni di sviluppo di un embrione umano. Grazie alla microscopia time-lapse e all'analisi del flusso ottico, abbiamo tracciato i microscopici movimenti cellulari, invisibili a occhio nudo, traducendoli in una mappa di colori vivaci. È la danza vitale che trasforma una singola cellula in un organismo complesso: un viaggio affascinante che fonde biologia e tecnologia per mostrare a tutti il momento esatto in cui ha inizio la vita.
Una delle caratteristiche dei mitocondri, mostrati in rosso, è che possiedono il loro proprio DNA, visualizzato in verde. Il DNA mitocondriale è essenziale per la produzione di energia cellulare ed è noto che alterazioni nella sua struttura, localizzazione o funzionalità sono associate allo sviluppo dei tumori. Nel contesto del Carcinoma Epatocellulare abbiamo sfruttato analisi di microscopia per visualizzare tali alterazioni e comprendere meglio i meccanismi di progressione tumorale.
Il miglior modo per tutelare il mare è quello di conoscere gli habitat e le specie che lo abitano. Il bacino del Mediterraneo è un macro-ecosistema complesso e ricco di biodiversità, ma estremamente minacciato. Questo progetto riguarda l’identificazione di una stella di mare del genere Asterina, individuando la specie attraverso l’osservazione dei caratteri morfologici e alla biologia molecolare.
A prima vista è una semplice foglia di vite. In realtà, la sovrapposizione con un'immagine ottenuta mediante imaging di spettrometria di massa rivela un paesaggio invisibile: la distribuzione spaziale di una molecola all'interno del tessuto vegetale, concentrata soprattutto lungo le nervature. Questa immagine nasce da una ricerca dedicata all'identificazione di biomarcatori di una grave malattia della vite, la flavescenza dorata, con l'obiettivo di contribuire alla protezione dei vigneti.
Ogni linea gialla in questa immagine è una strada, ogni incrocio una possibilità di comunicare e connettersi. Su queste vie i neuroni si scambiano informazioni che rendono possibili ricordi, emozioni e pensieri. A volte queste strade incontrano deviazioni o "cantieri" che ne modificano il percorso. Nel nostro laboratorio studiamo cellule ottenute da pazienti per scoprire come il cervello costruisce e organizza la sua straordinaria rete di connessioni
Come piccole costellazioni, le cellule colonizzano una fibra micrometrica di uno scaffold sviluppato per la rigenerazione dei legamenti. L'immagine racconta l'incontro tra biologia e ingegneria dei tessuti, dove materiali innovativi guidano la formazione di nuovi tessuti. Questa ricerca nasce al 3D Innovation Lab di Humanitas, dove biomateriali, biofabbricazione e medicina rigenerativa si uniscono per sviluppare nuove soluzioni per la riparazione dei tessuti umani.
Per guardare il mondo abbiamo bisogno di una rete biologica ultraspecializzata. Questa immagine mostra 0,3 millimetri quadrati di retina, il sottile tessuto che riveste l’interno dei nostri occhi. È attraversata da una fitta rete di vasi sanguigni che raggiunge e sostiene 110 milioni di fotorecettori, le cellule che trasformano la luce in ciò che vediamo. Cellule endoteliali (magenta), astrociti (azzurro) e periciti (giallo) collaborano per nutrire e proteggere questo delicato universo.
A prima vista sembra la superficie della Luna. In realtà, è un paesaggio osservato al microscopio: un mondo invisibile a occhio nudo, popolato da strutture cellulari e processi biologici. La ricerca ci permette di esplorare universi nascosti molto più vicini di quanto immaginiamo. La foto è stata generata nell’ambito del progetto “Ruolo dello stress e dell’infiammazione nelle patologie psichiatriche” finanziato dal Ministero della Salute.
A prima vista sembra un dipinto astratto, ma è una fotografia di cellule di tumore al seno osservate al microscopio a fluorescenza. Il viola illumina il nucleo e il verde disegna la struttura cellulare, raccontando il viaggio di un farmaco all’interno della cellula. Dietro questi colori si cela la ricerca di terapie più precise: nanoparticelle progettate come piccoli veicoli per trasportare i farmaci direttamente al tumore, aumentando l’efficacia delle cure e riducendo gli effetti collaterali.
L’immagine mostra una scansione OCT (Tomografia a Coerenza Ottica) del segmento anteriore di un occhio umano, allineata lungo il decorso di una membrana pupillare persistente che attraversa la pupilla, collegando due punti opposti dell’iride e creando un sottile ponte sospeso al di sopra della superficie anteriore del cristallino.
Questa immagine mostra l’albero bronchiale di un paziente dopo un trapianto di polmone, ricostruito da una TAC con l’intelligenza artificiale (IA). La disfunzione cronica dell’allotrapianto polmonare (CLAD) limita la sopravvivenza a lungo termine e spesso viene diagnosticata quando il danno è già irreversibile. Il nostro obiettivo è combinare l'output dell'IA con i marker biologici (miRNA) del liquido bronchiale per prevedere la malattia e individuare segnali precoci di deterioramento.
Celate ai nostri occhi, le vescicole extracellulari tessono un'invisibile rete di comunicazione tra le cellule. Questa immagine ne rende visibili la forma e l'abbondanza, mentre i colori ne svelano il prezioso contenuto molecolare. Quando il dialogo si altera, possono innescarsi meccanismi alla base di malattie neurodegenerative. Ogni segnale racconta una conversazione nascosta: comprenderne il linguaggio può aiutarci a capire come nascono queste malattie e, in futuro, a cambiarne il decorso.
Quattordici giorni dopo il bioprinting, i cardiomiociti mantengono un’elevata vitalità e risultano organizzati all’interno di un idrogel tridimensionale di GelMA. Le cellule vive sono mostrate in verde (calceina), le cellule morte in rosso (ioduro di propidio) e i nuclei in blu (Hoechst).
Due metri di DNA sono ripiegati in ogni nostra cellula, eppure nulla è mai davvero lontano. Disteso su una griglia da microscopio elettronico, il DNA è tutto tranne che una linea retta: si curva, si ripiega su sé stesso, si chiude in anelli e si intreccia al vicino, catenato ed emicatenato. Ogni piega è una scorciatoia, un wormhole che trasforma un viaggio di centinaia di migliaia di lettere in un solo passo. Spazio piegato per guadagnare tempo, e districato prima che la cellula si divida.
Monostrato di cellule endoteliali vascolari umane sottoposto a flusso laminare pulsatile. In risposta allo stimolo meccanico, le cellule riorganizzano la struttura orientandosi perpendicolarmente all'asse idrodinamico. L'immunofluorescenza mostra i nuclei (DAPI, azzurro), le giunzioni intercellulari (VE-caderina, giallo) e i filamenti di F-actina (magenta). Il modello permette di studiare i meccanismi alla base di patologie ereditarie caratterizzate da fragilità della parete vascolare.
Siamo forti e sani quanto lo sono i nostri vasi sanguigni. A proteggerli c’è l’endotelio, un velo sottilissimo di cellule che riveste l’interno del nostro sistema circolatorio. La proteina VE-caderina in verde disegna i confini tra una cellula e l’altra rivelando un mosaico ordinato e continuo. Questa organizzazione è il segno di un endotelio sano: una barriera essenziale che protegge i tessuti, regola il passaggio di sostanze e contribuisce al corretto funzionamento del sistema cardiovascolare.
Quindici nuclei cellulari si dispongono, quasi per caso, nella forma di un cuore. I punti luminosi al loro interno segnano piccole rotture nel DNA — e la squadra di riparazione della cellula che accorre per sistemarle. È un piccolo promemoria che, anche dentro una cellula tumorale, la biologia lavora costantemente per guarire se stessa.
Questa immagine ritrae un’isola di Langerhans, una minuscola struttura del pancreas al centro della ricerca sul diabete. Le cellule β (in rosso) e le cellule α (in blu) dialogano continuamente per regolare i livelli di zucchero nel sangue e mantenere l’equilibrio del nostro organismo. È stata scelta perché ricorda che il cuore della vita non è solo un organo, ma l’armonia tra cellule che lavorano insieme, attraverso relazioni invisibili che rendono possibile la vita.
Mappa UMAP ottenuta mediante un algoritmo di clustering non supervisionato per l’analisi dei linfociti T infiltranti un tumore polmonare. Ogni punto rappresenta una singola cellula, mentre i diversi colori identificano popolazioni cellulari con caratteristiche immunofenotipiche diverse. Immagine liberamente ispirata dalla Marylin di Warhol.
E se potessimo osservare il cervello mentre si costruisce? C'è una trama invisibile che precede ogni ricordo, ogni parola, ogni sogno. Fili di luce si cercano, si incontrano, imparano a esistere insieme. Quella che vedi è una rete neurale umana nata in laboratorio da cellule staminali. Ogni nuova scoperta ci avvicina a una domanda antica: come nasce ciò che ci rende umani?
Questa immagine al microscopio mostra un modello di fegato umano ottenuto in laboratorio a partire da cellule staminali. Per svelarne i segreti, diversi tipi di cellule sono stati colorati con una tecnica a fluorescenza: in bianco gli epatociti, le cellule principali del fegato; in verde le cellule endoteliali che formano i vasi sanguigni; in rosso le cellule stellate di supporto. Uno strumento prezioso per studiare diverse malattie e favorire lo sviluppo di nuove terapie.
Una cellula infetta dal virus respiratorio sinciziale (RSV), osservata nel momento in cui il virus si moltiplica e prende forma. In rosso, le viral replication factories, vere “fabbriche” microscopiche dove le componenti virali si concentrano e si organizzano. In azzurro, le particelle virali filamentose associate alla membrana cellulare. In blu, i nuclei cellulari. Un’immagine che rende visibile ciò che normalmente è invisibile: il virus mentre costruisce nuove particelle.
Neuroni umani derivati da cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) ottenute dalla pelle di un donatore sano e maturate su scaffold progettati con microcanali in carbonio conduttivo. La microscopia a fluorescenza mostra strutture del corpo dei neuroni in rosso e verde e nuclei in blu. I neuroni riconoscono lo scaffold, allineandosi nei canali e comunicando tra loro. Un esempio di integrazione bio-ingegneristica che arricchisce il modello in vitro con proprietà fisiche dell’ambiente in vivo.
Due forme luminose si cercano nel buio, separate da uno spazio sottile ma carico di tensione. Come nella Creazione di Adamo, il contatto sembra imminente, sospeso nell’istante che lo precede. Tra fluorescenze, cellule e materia, l’immagine racconta una connessione che non ha ancora avuto luogo, ma che sembra già esistere.
La fotografia rappresenta il caricamento di un campione in un sequenziatore di nuova generazione, strumento utilizzato per leggere il DNA e individuare varianti genetiche. L’immagine richiama l’attività di ricerca in genomica e genetica medica. Questa immagine racchiude in un solo gesto la precisione del lavoro di laboratorio, la tecnologia del sequenziamento e la luce con cui il genoma viene trasformato in dati.
Ogni goccia di saliva è unica: la sua struttura e la sua impronta spettrale raccontano una composizione irripetibile. Eppure, osservata al microscopio, può evocare forme familiari: fratture che ricordano il Cretto di Alberto Burri, felci, o fronde. Noi di LABION, attraverso la spettroscopia Raman dei biofluidi, otteniamo le firme spettrali dei campioni e trasformiamo questa unicità in informazione diagnostica: ciò che è invisibile all’occhio diventa un marcatore biologico della patologia.
Una mappa del divenire: tre nuclei condividono già lo stesso citoplasma, mentre emerge la forma di un miotubo.
A prima vista sembra un paesaggio lunare. In realtà è una goccia di saliva. Al Labion, attraverso la Spettroscopia Raman, esploriamo questo piccolo universo invisibile e ne leggiamo l’“impronta digitale” molecolare. Come i crateri raccontano la storia lunare, così ogni traccia nello spettro può rivelare informazioni sul campione e sulle patologie. Dall’invisibile all’immagine, dalla ricerca alla cura: ogni dettaglio può diventare una traccia da seguire.
L’immagine mostra la rete venosa cerebrale attraversata dal piano di acquisizione di una nuova tecnica di risonanza magnetica. Analizzando il sangue venoso, è possibile stimare quanto ossigeno viene utilizzato dal cervello. Ho scelto questa immagine perché rende visibile un processo normalmente invisibile e rappresenta l’obiettivo della ricerca: sviluppare un metodo rapido e non invasivo per studiare il metabolismo cerebrale e le sue alterazioni nelle fasi precoci delle malattie neurologiche.
In questo intreccio di luce, le cellule intestinali che ci nutrono ogni giorno si mostrano nella loro bellezza nascosta. Sono guardiane silenziose, instancabili, che trasformano ciò che riceviamo in energia ed equilibrio. Un omaggio alla vita che lavora dietro le quinte!
Questa immagine mostra neuroni sensitivi di topo in coltura osservati al microscopio confocale. Fa parte di una ricerca in ambito ortopedico che studia come segnali legati all’infiammazione articolare influenzino i neuroni coinvolti nel dolore. In rosso i neuroni, in verde il CGRP, molecola legata al dolore, e in blu i nuclei cellulari. L’ho scelta perché rende visibili processi nascosti, trasformandoli in un paesaggio di colori e forme dove scienza e bellezza si incontrano.
Come acrobati in equilibrio tra di loro, i precursori dei neuroni del nostro cervello costruiscono una rete complessa ed organizzata di cellule capaci di parlarsi e sostenersi a vicenda. La loro dinamicità è garantita da uno scheletro solido ed in movimento, e da una continua produzione di energia. L'immagine acquisita ad un microscopio a super-risoluzione mostra in bianco l’actina, che fornisce un'impalcatura flessibile, e in magenta i mitocondri, le centrali energetiche della cellula.
Siamo fatti di connessioni: molecolari, cellulari, sociali e culturali. È attraverso la connessione che gli elementi individuali diventano qualcosa di più grande. Così come le cellule dipendono l’una dall’altra per costruire un organismo vivente, anche noi siamo plasmati dai legami invisibili che ci uniscono. La foto è stata generata nell’ambito del progetto “Ruolo dello stress e dell’infiammazione nelle patologie psichiatriche” finanziato dal Ministero della Salute.
Durante lo sviluppo della corteccia cerebrale, i progenitori neurali generano i neuroni attraverso proliferazione e differenziamento. Manipolando geneticamente proteine che regolano la morfologia cellulare, abbiamo identificato nuovi meccanismi dello sviluppo cerebrale e studiato il loro ruolo nell’evoluzione. Nell’immagine, corteccia embrionale di furetto: nuclei dei progenitori in magenta (SOX2), morfologia di progenitori e neuroni in verde (GFP). https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116276.
Quella che potrebbe sembrare un'immagine astronomica è in realtà il ritratto di due macrofagi vivi. Le loro membrane si muovono come onde mentre esplorano l'ambiente; al loro interno si distinguono nuclei, nucleoli e vacuoli. Queste cellule immunitarie difendono il nostro organismo e studiarne i cambiamenti durante l'invecchiamento e nelle malattie è essenziale per preservarne la funzione. Mondi microscopici, accarezzati da maree invisibili. (Nanolive, in collaborazione con Media System Lab)
Tra le ciglia dell'epitelio respiratorio, i batteri vengono intrappolati dal sistema mucociliare, impedendo la colonizzazione delle vie aeree e contribuendo alla difesa del polmone. Nella fibrosi cistica questo meccanismo è compromesso, favorendo le infezioni croniche. L'immagine, ottenuta mediante microscopia elettronica a scansione, mostra un modello di epitelio polmonare umano coltivato su membrana sintetica e infettato con Pseudomonas aeruginosa per lo studio di nuove terapie antimicrobiche.
Immagine di microscopia elettronica (TEM, 7000X) dell’effetto citolitico in una cellula ospite dopo 24 ore dall’infezione da SARS-CoV-2 con conseguente rilascio di virioni maturi. L’ immagine deriva dai primi isolamenti virali (27 febbraio 2020) in vitro ottenuti presso il Laboratorio di Malattie Infettive dell’Università degli Studi di Milano in collaborazione con Antonella Tosoni, Anatomia Patologica ASST-FBF-Sacco.
Questa immagine cattura uno dei primi capitoli della storia ematopoietica: l’aorta dorsale embrionale, dove cellule vascolari acquisiscono un nuovo destino e generano i primi progenitori del sangue. In bianco, l’endotelio del vaso; in rosso, i progenitori ematopoietici emergenti. Il verde racconta una storia nel tempo: esso, grazie all'ingegneria genetica, rivela le cellule che 48 ore prima appartenevano all’endotelio, mostrando la loro trasformazione verso un nuovo destino cellulare.
The image displays a human cerebral organoid derived from iPSCs carrying an Alzheimer’s disease mutation. While these organoids typically maintain a spherical structure, on day, one of them unexpectedly shifted into a lovely heart shaped brain.
Una parola universale prende forma dove meno ce lo si aspetta. In questa immagine, fibroblasti ottenuti da biopsia cutanea si dispongono spontaneamente fino a comporre la parola "LOVE" (in verticale). Un incontro inatteso tra natura e osservazione, dove il microscopio svela che anche l'infinitamente piccolo può raccontare un'emozione universale.
Ogni cellula custodisce il proprio DNA organizzato in cromosomi che ad ogni divisione, devono essere equamente distribuiti tra le cellule figlie. Nei tumori, errori in questo processo sono comuni generando cellule con un numero alterato di cromosomi, una condizione chiamata aneuploidia. Nasce così un microcosmo di diversità genetica, in cui cellule aneuploidi possono adattarsi e resistere ai trattamenti. La nostra ricerca cerca di colpire le vulnerabilità nascoste in questo squilibrio.
Ogni struttura rappresenta un'ipotesi, ogni ipotesi un passo avanti. Al centro, una cellula senescente racconta cosa accade quando il tempo si accumula. Attorno ad essa si intrecciano anni di ricerca. Dopo molti tentativi, una molecola si distingue. Non promette di fermare l'invecchiamento, ma ci avvicina a un obiettivo più concreto e prezioso: imparare ad invecchiare meglio e preservare la salute durante gli anni della vita.
Come nasce la vita? Questa immagine svela le prime fasi dello sviluppo della linea germinale umana ricreate in vitro. In ciano i nuclei cellulari del corpo embrioide, mentre, in un acceso magenta, risplendono le cellule germinali primordiali, che daranno origine ai gameti. Un modello innovativo per comprendere l’infertilità e il passaggio di informazioni tra generazioni, dove biologia dello sviluppo e arte si fondono per mostrare i primi, invisibili istanti del nostro potenziale riproduttivo.
Questa immagine cattura un momento chiave della plasticità cellulare: la capacità delle cellule di cambiare identità. Nel tumore alla prostata, questo processo può portare alcune ghiandole prostatiche a trasformarsi nella massa visibile in basso a destra, un carcinoma neuroendocrino, la forma più aggressiva e letale della malattia. L'immunofluorescenza consente ai ricercatori di rendere visibile questa metamorfosi, di studiarne i meccanismi e di aprire la strada a nuove strategie terapeutiche.
A prima vista potrebbe sembrare una galassia o un’opera d’arte astratta, ma ciò che stiamo osservando è un vero e proprio "ecosistema" cellulare al microscopio. Questa immagine cattura una coltura mista di cellule embrionali di topo, preparata per riprodurre in laboratorio la complessità del midollo spinale. Dimostra come la scienza non sia fatta solo di formule e dati, ma anche di immagini spettacolari capaci di raccontare la complessità della vita.
L'invasione silenziosa mostra le prime fasi dell'infezione da SARS-CoV-2 in cellule polmonari umane, osservate 24 ore dopo l'esposizione al virus. Il citoscheletro cellulare è evidenziato in rosso, i nuclei in blu e una proteina virale in verde, rilevata mediante anticorpi fluorescenti specifici. L'immagine rende visibile un processo inizialmente invisibile: la diffusione silenziosa del virus all'interno delle cellule.
L’immagine mostra la muscolatura di C. elegans, un piccolo verme modello per la ricerca. In verde si osservano i mitocondri, organelli che producono l’energia necessaria al funzionamento delle cellule. Qui appaiono frammentati, segno di un danno che compromette il movimento. I puntini rossi rappresentano mitocondri sani trasferiti sperimentalmente: il loro apporto energetico contribuisce a ripristinare la funzione muscolare, aprendo nuove prospettive terapeutiche.
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