Una spin off de la UC3M desarrolla un microscopio 3D ultrarrápido

Captura 200 imágenes por segundo, frente a las 5 del microscopio confocal

Los fundadores de 4D Nature, Alicia Arranz de Miguel, César Nombela y Jorge Ripoll, dicen que la imagen óptica in vivo está aún por desarrollar en nuestro país. Por eso crearon una spin off de la Universidad Carlos III de Madrid especializada en ofrecer a los investigadores la tecnología que demandan. Una tecnología hecha a medida de los clientes, personalizada. Para ello tienen que estar al tanto de las últimas novedades en investigación en biología y biomedicina.

Así logran crear herramientas de imagen óptica avanzada. Como este microscopio en 3D que acaban de presentar. Dicen que es el paso siguiente al microscopio confocal, que en las últimas dos décadas ha revolucionado el mundo de la biomedicina. Esta microscopía de nueva generación permite realizar imágenes tridimensionales de muestras pequeñas (entre 1 milímetro y 2 centímetros) mediante el uso de un haz láser plano.

Y lo consigue prácticamente en tiempo real, por lo que resulta posible realizar el seguimiento de animales en desarrollo. “Podemos ver cómo late el corazón del pez cebra y reconstruirlo en tres dimensiones. Se puede utilizar para hacer muchos estudios sobre enfermedades cardiovasculares y entender mejor cómo funciona el corazón”, indica el profesor del departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M, Jorge Ripoll, uno de los tres fundadores de 4D Nature.

Lo han logrado gracias al QLS-scope, que ensambla, comercializa y distribuye PlaneLight SL. El QLS-scope es una plataforma de imagen que utiliza los beneficios de la microscopía de hoja de luz para la imagen de fluorescencia 3D de muestras biológicas, sin los inconvenientes de las diferentes tecnologías disponibles en el mercado.

El Qls-scope permite capturar unas 200 imágenes por segundo, en comparación con las aproximadamente 5 imágenes por segundo de un microscopio confocal moderno. Además de la velocidad, tiene otra ventaja: permite marcar con distintos colores las células o procesos moleculares que interesen mediante sus cuatro láseres, que pueden ampliarse a seis. “Eso permite hacer un seguimiento de hasta seis células distintas o seis tipos celulares distintos en la misma muestra”, indica Jorge Ripoll, que desarrolla sus investigaciones en el Grupo de Imagen e Instrumentación Biomédica (BiiG) de la UC3M.

Esta innovación, el Qls-scope, se fundamenta en una patente internacional propiedad de la UC3M y licenciada a 4D-Nature. “Actualmente no hay ninguna empresa que ofrezca un equipo con características similares. El resto de equipos son unas diez veces más lentos y sin la posibilidad de combinar varias medidas angulares en muestras grandes”, indican.

Este microscopio 3D ultrarrápido podría ayudar a entender lo que ocurre a nivel celular en el desarrollo de los tejidos o en el funcionamiento interior de los órganos. “Si se marcan las células con proteínas fluorescentes, se podría hacer un seguimiento específico a nivel celular de lo que pasa en cada órgano”, explica Ripoll.

Para realizar medidas en distintas posiciones de una muestra a una velocidad de 200 imágenes por segundo hay que coordinar un conjunto de láseres, motores, cámaras y filtros de una forma muy eficaz. Poder medir tan rápido abre nuevas posibilidades, como medir desde distintos ángulos la muestra. Esto permite mejorar la resolución y la calidad de los datos reconstruidos, pero requiere un software muy complejo capaz de combinar todas esas medidas.

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