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Imágenes mejoradas gracias a la tecnología de las láminas de luz

La microscopía de lámina de luz es una técnica para la obtención de imágenes de muestras sensibles o procesos biológicos rápidos in vivo que ha revolucionado el campo de la biología del desarrollo en los últimos años.
Imágenes mejoradas gracias a la tecnología de las láminas de luz
La iluminación de las muestras mediante una lámina fina de luz permite la creación de imágenes de alto contraste de especímenes vivos, minimizando la exposición de la muestra, el fotoblanqueo o los daños. Se pueden crear imágenes tridimensionales rápidamente mediante la detección de campo amplio con un segundo objetivo colocado perpendicularmente a la lámina de luz.

Debido a estas características, este tipo de microscopía es idóneo para estudiar el desarrollo de especímenes biológicos y la evolución de las enfermedades neurodegenerativas. No obstante, la resolución y el contraste siguen siendo limitados cuando se observa más allá de las capas exteriores del tejido cerebral, ya que la luz no deseada y la dispersión provocan que se forme un fondo borroso que domina la imagen.

Actualmente, solo se puede lograr la mayor resolución en microscopía de lámina de luz con muestras relativamente transparentes. Por este motivo, el proyecto SURE-ALISM (Super resolution adaptive light sheet microscopy for high resolution volumetric imaging in turbid specimen) investigó el efecto del material biológico circundante sobre la calidad de la imagen para comprender con mayor precisión la técnica y para descubrir nuevas formas de superar sus limitaciones.

Los investigadores estudiaron la forma en la que la borrosidad varía en un espacio tridimensional en una muestra de un milímetro cúbico y desarrollaron algoritmos para calcular el tamaño de la borrosidad. A pesar de que lograron mejorar la calidad de la imagen, esta mejora estaba limitada a la parte de la muestra más cercana al objetivo de detección.

A continuación, los científicos fabricaron un microscopio de lámina de luz con funciones de óptica adaptativa para corregir las aberraciones inducidas por la muestra y lograr una imagen más nítida. La óptica adaptativa se desarrolló originalmente para salvar el problema de la turbulencia atmosférica que entorpece las observaciones astronómicas.

Finalmente, se encontró un nuevo mecanismo de contraste para la microscopía de lámina de luz que podía distinguir claramente las estructuras etiquetadas frente a la autofluorescencia y la dispersión láser. Al someterse a pruebas, este método innovador demostró ofrecer un contraste cuatrocientas veces superior, mientras que otros ensayos con células y bacterias demostraron biocompatibilidad.

Al ampliar los límites de la tecnología actual de microscopía de lámina de luz, SURE-ALISM permitirá comprender con mayor precisión los procesos biológicos y cómo pueden fallar.

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Palabras clave

Microscopía de lámina de luz, enfermedades neurodegenerativas, SURE-ALISM, óptica adaptativa, mecanismo de contraste
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