Nuevo microscopio 96 veces más rápido: observar la carrera de las células inmunitarias
rodar 384 películas simultáneamente
De repente, ocurre: Mientras pela una manzana, el cuchillo resbala y le corta el dedo. Las células inmunitarias salen inmediatamente en tropel y atacan a las bacterias invasoras para proteger el organismo. El Prof. Dr. Matthias Gunzer, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duisburgo-Essen (UDE), aprovecha estos conocimientos para desarrollar un microscopio que pretende salvar vidas. Junto con socios de la UDE y del Instituto Leibniz de Ciencias Analíticas - ISAS - e.V., el inmunólogo ha recaudado casi 1,3 millones de euros de la Fundación Alemana de Investigación (DFG), de los cuales casi 400.000 euros se destinarán a la Facultad de Medicina de la UDE. El microscopio, denominado "ComplexEye", será 96 veces más rápido que los modelos anteriores.
La velocidad y movilidad de las células inmunitarias son elevadas. Para medirlas, hay que tomar una imagen cada ocho segundos en un vídeo time-lapse. Un microscopio convencional con un solo objetivo sólo puede analizar cuatro muestras a la vez. "Esto es demasiado lento para analizar un gran número de muestras y deducir estrategias valiosas para el diagnóstico y la terapia. Por eso estamos construyendo un sistema multilente y desarrollando un software asistido por inteligencia artificial. Será 96 veces más rápido", explica el profesor Gunzer.
El director del Instituto de Inmunología Experimental e Imagen está investigando con los ingenieros eléctricos de Duisburgo Prof. Dr. Anton Grabmaier, Prof. Dr. Hendrik Wöhrle y Dr. Reinhard Viga, así como con un equipo dirigido por el Dr. Jianxu Chen, del ISAS de Dortmund. El equipo del profesor Gunzer posee los conocimientos biomédicos, el diseño del sistema en hardware y software procede de Duisburgo y el nuevo software de análisis basado en IA, de Dortmund.
El proyecto, de tres años de duración, comenzó en junio de 2025, tras doce años de preparación. Se ha creado un prototipo que ya utiliza 16 lentes. Ahora se montarán 96 lentes delgadas y una compleja tecnología de vídeo en una placa perforada estándar del tamaño de una postal, lo que permitirá rodar 384 películas simultáneamente.
"Para cumplir los requisitos de los análisis de alto rendimiento, estamos desarrollando un software con seguimiento en tiempo real que no requiere potentes ordenadores externos", explica el Dr. Chen. "Esto es posible, por ejemplo, porque los dispositivos de borde, es decir, pequeños procesadores que trabajan en paralelo, se encargan del análisis de imágenes, que requiere mucho tiempo, incluso con IA", añade el Dr. Viga. Los datos se analizan inmediatamente porque puede ser vital disponer de los resultados con rapidez: "A veces las células inmunitarias están alteradas", dice el Prof. Dr. Gunzer. "Si sabemos cómo se mueven, podemos reconocer enfermedades o desarrollar sustancias activas que controlen su velocidad".
Por ejemplo, el ComplexEye podría utilizarse para saber si alguien en cuidados intensivos está al borde de la sepsis. El resultado estaría disponible en pocas horas y podría administrarse un fármaco. La capacidad de movimiento de estas células también proporciona información valiosa para el diagnóstico y tratamiento del cáncer.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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