jueves, 17 de marzo de 2011

Nuevo microscopio capaz de capturar movimientos de células vivas en 3D




En algunos casos, observar una célula viva bajo el microscópio puede dañarla o incluso matarla. Sin embargo ahora, una nueva clase de microscópio ha sido desarrollada por un grupo de investigadores del Instituto Médico Howard Hughes el cual es capaz de tomar imágenes en 3 dimensiones de manera no invasiva del interior de células vivas por lo cual ha producido resultados realmente sorprendentes.

El dispositivo emplea una hoja fina de luz similar a la que se usa para escanear códigos de barra en los supermercados y se espera que ayude a los biólogos a conseguir su objetivo de entender los principios que gobiernan los procesos moleculares dentro de las células.
El veterano experto en la tecnología de los microscópios, Eric Betzig afirma que el campo de la microscopía ha estado obstaculizado por el hecho de que muchas técnicas requieren que la célula sea muerta y fijada antes de comenzar a ser examinada. La luz producida por microscopios usados en técnicas para estudiar células en vivo, en algunos casos también pueden causar daños a las células. Así mismo la luz inunda toda el área que está siendo examinada, no solo la pequeña porción en la que es enfocada, lo que produce un desenfoque fuera de las regiones que están fuera del foco.

Por este motivo, Betzig ha estado trabajando desde hace dos años para solucionar todos estos problemas.

En este caso la cuestión es si existe una manera de minimizar la cantidad de daño que se le inflinge a la célula, de tal modo que pueda ser estudiada su fisiología mientras que al mismo tiempo son obseradas con una alta resolución temporal y espacial por un periodo extenso de tiempo.

Desarrollada por primera vez hace 100 años, la microscopía de iluminación plana emplea luz brillante a través de un lado de una muestra en lugar de emplear una fuente de luz colocada arriba. Si bien esta técnica ofrece mejores resultados, el grupo de investigadores de Betzig encontró que esta metodología también expone excesivamente la muestra. Una hoja mucho más delgada de luz fue producida utilizando lo que se conoce como un barrido de un haz de Bessel - un tipo de haz de luz no difractado - a través de la muestra, pero en este caso la luz producida por esta forma de iluminación microscópica plana probó ser  más debil, lo cuál hizo que el patrón de iluminación fuera similar al de una diana.

El equipo de Betzig ha invertido unos dos años en refinar el proceso para tratar de solucionar el problema. Primero que todo, en vez de tratar de hacer un barrido simple con un haz de Bessel a través de la muestra, los científicos optaron por un sistema de apagado y encendido rápido de la luz, un método conocido como iluminación estructurada. Seguidamente, al concentrar la luz del haz de Beseel por medio de un microscopio de dos fotones, los científicos fueron capaces de construir pilas de imágenes de la muestra a un ritmo de casi 200 imágenes por segundo, lo que permitió películas de diversos procesos como la división celular con un nivel de detalle sorprendente.

Por su parte, Betzig declaró que un microscopio de iluminación plana basado en un haz de Bessel  se convertirá en una poderosa herramienta para los biólogos celulares, ya que las imágenes no invasivas de 3 dimensionaes que permite obtener pueden mostrar a las células en toda su complejidad.



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