Por Ana María Pertierra
Un microscopio para ver las células en 3D
Un nuevo dispositivo de alta resolución, basado en las técnicas ópticas e informáticas más avanzadas, ofrece imágenes de gran calidad y en tres dimensiones
La revolución tecnológica también ha llegado a la microscopía. Según afirma un grupo de especialistas en la revista Science, un nuevo microscopio puede producir imágenes tridimensionales, multicolor, de alta resolución, que revelan más detalles que los jamás vistos con microscopios convencionales.
Este nuevo dispositivo de alta resolución, basado en las técnicas ópticas e informáticas más avanzadas, ofrece imágenes de gran calidad y en tres dimensiones, sin importar el tamaño de lo estudiado que abren nuevas puertas en la investigación biomédica.
En los laboratorios, los científicos todavía lidian con bastantes limitaciones. Los microscopios tradicionales, incluso los de más alta resolución, a menudo, son incapaces de ofrecer detalles que podrían resultar determinantes. Expertos de distintas universidades alemanas y estadounidenses ofrecen una posible solución para esas carencias visuales.
Heinrich Leonhardt, de la Universidad Ludwig Maximilians de Munich, Alemania, es uno de estos científicos y sostiene que los aparatos tradicionales tienen una resolución limitada. “Nuestro truco fue utilizar una iluminación estructurada -múltiples rayos de luz- [...] Ésta causa una interferencia que se puede distinguir en forma de sombra”, explicó.
Matemáticas y una buena computadora
“Debido a que conocemos la estructura empleada para iluminar, con algo de matemáticas y una buena computadora podemos interpretar los componentes desconocidos del espécimen biológico”, aclaró Leonhardt.
Otro de los especialistas implicados en el proyecto, Pete Carlton, de la Universidad de California, San Francisco, EEUU, enumera algunas de las claves de esta técnica, bautizada como ‘Iluminación Estructurada en 3D’ (‘3D-SIM’, por sus siglas en inglés): “Tomamos varias instantáneas de la célula, no sólo una, y las procesamos informáticamente para producir una imagen de alta resolución que es más clara y detallada. Cada foto en tres dimensiones es fruto de otras 15 normales”.
El documento señala que la información extra se puede decodificar para reconstruir los detalles más finos, lo que resulta en una imagen con el doble de resolución que la convencional. En el caso de esta investigación, la técnica se empleó para conocer la estructura de los cromosomas, principalmente. Los científicos utilizaron la nueva tecnología para explorar el núcleo perteneciente a los mamíferos a una resolución de alrededor de 100 nanómetros. Los mejores microscopios convencionales pueden aumentar hasta una resolución de 200-300 nanómetros, pero los investigadores utilizaron esta nueva 3D-SIM para capturar imágenes multicolor, tridimensionales de las características de las células, y fueron incluso capaces de marcar diferentes componentes de la célula con diferentes colores—una hazaña nunca antes lograda.
Para obtener esta información, se realizó una serie de modificaciones sobre la estructura básica de un microscopio tradicional. No obstante, el nuevo instrumento no parece más complicado de manejar, no requiere un equipo especial y, por tanto, su costo no tiene por qué ser mayor que el de los dispositivos modernos.
“En nuestro trabajo empleamos un prototipo pero esperamos que el año que viene se pueda disponer de microscopios comerciales con los que se pueda aplicar esta técnica. Estos deberían situarse en el rango de precio de los actuales”, afirmó el investigador alemán.
Algunos de sus beneficios
Además de la alta resolución y de la posibilidad de crear imágenes en tres dimensiones, los expertos presumen de haber sido capaces de marcar los diferentes componentes de las células. Para ello se aprovecharon, entre otros, de las ventajas de la técnica multicolor.
Según sus creadores, el ‘3D-SIM’ también mejoró las mediciones, que se hicieron de manera más precisa, así como la detección de rasgos citológicos. Y destacan la valía de poder ofrecer “imágenes de células enteras en tres dimensiones, con un incremento en la resolución tanto del plano lateral como el axial”.
“Estos resultados abren un nuevo mundo de oportunidades en todos los campos de la ciencia, la investigación básica y la biomédica. Debido a que sólo se puede estudiar lo que se puede medir o ver, esta nueva tecnología permite analizar propiedades y estructuras celulares que estaban fuera del alcance de los microscopios convencionales”, recalcó Heinrich Leonhardt.
Este nuevo desarrollo permitiría nuevas perspectivas en la biología celular molecular, sin embargo, según los especialistas, no requerirá ningún equipo no convencional y no será más difícil de usar que un microscopio comercial normal.
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