Imágenes 3D más rápidas, claras y profundas
Un equipo de investigación optimiza un microscopio con tecnología innovadora en beneficio de la investigación y la medicina
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La microscopía de lámina de luz produce impresionantes imágenes tridimensionales de tejidos y órganos enteros, como la delicada cóclea del oído interno o el complejo cerebro de un ratón. Una fina capa de luz, la lámina luminosa, se desplaza por la muestra y genera una imagen tridimensional capa a capa. Sin embargo, las muestras más grandes crean problemas a los microscopios convencionales: el proceso es lento y las imágenes borrosas. Esto llevó a los investigadores de Gotinga a desarrollar una plataforma de microscopía de fluorescencia con lámina de luz tecnológicamente innovadora que mejora la obtención de imágenes y abre nuevas oportunidades para la investigación y la medicina. Las exploraciones detalladas permiten, por ejemplo, examinar con más detalle finas redes de nervios o vasos sanguíneos. El equipo de investigación de la Universidad de Gotinga y el Centro Médico Universitario de Gotinga (UMG) ha trabajado en colaboración con la Universidad de Lübeck en el marco del clúster de excelencia de Gotinga "Bioimagen multiescala: De las máquinas moleculares a las redes de células excitables" (MBExC). Los resultados se han publicado en Nature Biotechnology.
Microscopio de lámina de luz de alta resolución, compacto y de nuevo desarrollo para escanear una cóclea
Mostafa Aakhte
El sistema capta con nitidez los detalles más finos, incluso a 850 nanómetros, aproximadamente el tamaño de una centésima parte de la anchura de un cabello humano. También produce 100 imágenes por segundo en una muestra que mide un centímetro cúbico, aproximadamente el tamaño de un terrón de azúcar. El objeto tridimensional no aparece borroso en algunas zonas, como ocurriría con las técnicas actuales, sino que la alta resolución es constante en todas partes y en todas las direcciones. Esto se consigue combinando componentes estándar con nuevas características: a medida que la lámina de luz ilumina la muestra, se reajusta constantemente. "Gracias a esta innovación, podemos capturar muestras de tejido grandes y nítidas en tres dimensiones con mayor rapidez y detalle que nunca", afirma el profesor Jan Huisken, de la Universidad de Gotinga. Este tipo de muestras se hacen transparentes mediante procesos químicos conocidos como "clearing", para que la luz penetre en profundidad y la imagen sea más nítida. "Cada uno de estos métodos de aclarado modifica el tejido de forma ligeramente distinta", explica Huisken. "Esto influye en la intensidad con la que el tejido curva la luz, lo que causa problemas a muchos microscopios. Nuestro sistema, sin embargo, proporciona imágenes 3D nítidas incluso cuando el proceso de limpieza ha cambiado el índice de refracción de la muestra."
El sistema se utiliza, por ejemplo, para cartografiar con precisión las conexiones entre las células nerviosas de la cóclea del ratón. "Esta representación tridimensional nos ha permitido examinar la estructura detallada de la cóclea a nivel de una sola célula -ya esté sana o afectada por una enfermedad-, obteniendo así nuevos conocimientos sobre su función", afirma el portavoz del MBExC, el profesor Tobias Moser, director del Instituto de Neurociencia Auditiva de la UMG.
"Nuestra plataforma es compacta, robusta y fácilmente reproducible, porque se basa en componentes accesibles", afirma el autor principal, el Dr. Mostafa Aakhte, de la Universidad de Gotinga, que ha contribuido de forma significativa al desarrollo, construcción y optimización del microscopio para muchas muestras diferentes. "La plataforma será de gran interés para la investigación básica, así como en la práctica clínica real, por ejemplo en el diagnóstico o la planificación de operaciones complicadas".
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 Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Mostafa Aakhte, Gesine F. Müller, Lennart Roos, Joe Li, Torben Göpel, Kurt R. Weiss, Aleyna M. Diniz, Jan Wenzel, Markus Schwaninger, Tobias Moser, Jan Huisken; "Isotropic, aberration-corrected light sheet microscopy for rapid high-resolution imaging of cleared tissue"; Nature Biotechnology, 2025-11-13
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