Sistemas ópticos integrados para la biología del desarrollo
La microscopía de iluminación selectiva de planos (SPIM), basada en la fluorescencia de proteínas de una muestra, puede proporcionar imágenes del proceso de desarrollo in vivo con una rápida reconstrucción seccional de alta resolución de la imagen. Sin embargo, no puede proporcionar imágenes del tejido que no está marcado, por lo que la SPIM puede ser mejorada con una técnica adecuada como la tomografía de proyección óptica (OPT). Hasta el momento, no se ha estudiado en detalle un sistema multimodal de este tipo que aprovecha las características técnicas de la SPIM y de la OPT. Por ello, el proyecto financiado por la Unión Europea SPIMTOP (Combined selective plane illumination microscopy and optical projection tomography for in vivo quantitative imaging of the developing zebrafish vasculature) ha combinado por primera vez estos dos sistemas ópticos. Los investigadores desarrollaron un método de análisis de datos para obtener un mapa dinámico detallado del desarrollo del sistema vascular en el pez cebra. La combinación de las dos técnicas de imagen reveló una limitación, ya que la OPT requiere una mayor profundidad de campo mientras que la SPIM funciona mejor con una menor profundidad de campo. Para solucionar este problema técnico sin modificar el hardware, los socios de SPIMTOP obtuvieron una gran cantidad de imágenes de transmisión y crearon un conjunto de datos para la reconstrucción tomográfica. El nuevo método puede ser rápidamente adoptado por un gran número de sistemas incluyendo los microscopios de iluminación plana comerciales. Los investigadores también desarrollaron un procedimiento en tiempo real. Este solo registra datos importantes para la reconstrucción, es compatible con técnicas de imagen in vivo y con la observación en lapso de tiempo del desarrollo y, además, se acopla perfectamente con el registro SPIM rápido. La biología del desarrollo es un campo en rápido crecimiento, sobre todo gracias a la combinación de información procedente de la expresión génica y de datos morfológicos. La tecnología del proyecto SPIMTOM ampliará los horizontes para el desarrollo de técnicas cuantitativas de imagen de organismos transparentes como el pez cebra. Se espera que las innovaciones del proyecto ofrezcan una ventaja competitiva a la investigación europea.
Palabras clave
Biología del desarrollo, sistema óptico, microscopía de iluminación selectiva de planos, tomografía de proyección óptica, observación en lapso de tiempo
