Las propiedades térmicas de las células regulan su capacidad de almacenar, transportar o intercambiar calor con su entorno. Por lo tanto, obtener el control de estas propiedades es de gran interés para optimizar la criopreservación, el proceso de congelación y almacenamiento de sangre o tejidos, que también se utiliza cuandotransporte de órganos para trasplantes.
La actividad celular influye en las propiedades térmicas, y a nivel tisular esto explica por qué las heridas infectadas se sienten calientes al tacto. Las células cancerosas, en particular, contienen una firma térmica que refleja un metabolismo más alto que el de las células sanas. Esta característica es útil paraclasificación de tumores y se puede utilizar para complementar el análisis histológico clásico.
Un equipo de investigadores en Francia que trabaja en este ámbito se preguntó si sería posible aprovechar la tecnología de cámara termográfica activa, detrás del equipo de visión nocturna y la imagen térmica de los edificios, para crear una especie de microscopio térmico para producir calormapas de células individuales para ayudarles a comprender el comportamiento térmico de las células o ir un paso más allá al detectar afecciones enfermas a escala subcelular.
Como informa el equipo dirigido por la Universidad de Burdeos en la revista letras de física aplicada , de AIP Publishing, el primer paso de su trabajo consistió en cultivar células sobre una lámina de titanio nanométrica. El titanio fue seleccionado porque es el componente principal de los implantes óseos.
"Calentamos rápidamente la lámina de titanio solo unos pocos grados con un punto de láser micrométrico", explicó Thomas Dehoux, investigador del CNRS, el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia. "Se podría decir que 'calientamos el punto' a la imagenlas variaciones de temperatura en el lado inferior de la lámina. Si no hay una celda en el otro lado, el calor permanece en la lámina de titanio y la temperatura aumenta. "Por el contrario, si hay una celda en el otro lado, absorberá calor ycree un punto frío en la hoja.
Las variaciones de temperatura involucradas son bastante pequeñas y ocurren en un punto diminuto del tamaño de una micra, una centésima parte de un cabello humano, por lo que los investigadores no pueden confiar en un termómetro estándar. En cambio, miden el 'abultamiento' de la lámina de titanioal calentar
¿Qué buscan exactamente? "Cuando la temperatura es alta, sin una celda en el otro lado, la lámina de metal se dilata localmente y crea una protuberancia", dijo Dehoux. "Cuando la temperatura disminuye, una celda estásondeado: el perfil de la hoja vuelve a la normalidad. Podemos detectar este efecto con un segundo rayo láser que se desvía por el movimiento de la superficie inferior, lo que nos proporciona una sensibilidad sin precedentes ".
Cada parte de la célula absorbe el calor de manera diferente, gracias a las inhomogeneidades en sus propiedades térmicas. "Esto nos permite ver a través de la lámina de metal y producir una imagen térmica de la célula", agregó.
Si bien muchas modalidades existentes explotan las diferencias en las propiedades ópticas de las celdas de imagen, la mayoría utiliza el marcado fluorescente para aumentar el contraste. Dichas imágenes revelan la estructura y la composición molecular de la celda, pero no proporcionan detalles útiles sobre sus propiedades térmicas.
La importancia del modelo del equipo es que proporciona una imagen de una sola celda con una resolución de micrómetro a través de un contraste basado en las propiedades térmicas de la celda. "Hasta ahora, nunca se había producido esa imagen, es como mirar las celdas congafas de visión nocturna ", señaló Dehoux.
En términos de aplicaciones, el equipo espera que su técnica pueda servir como una nueva herramienta para realizar análisis histológicos y detectar células enfermas dentro de muestras de tejido de pacientes ". También podría revelar nueva información sobre el comportamiento de las células porque podremosobservarlos con un nuevo contraste ", dijo Dehoux.
¿Qué sigue para el equipo? Dado que esta es la primera vez que se producen imágenes de esta naturaleza, la técnica podría utilizar un poco más de optimización ". En particular, queremos mejorar su tiempo de adquisición y sensibilidad para permitir la observación de células enen tiempo real ", señaló Dehoux." También nos gustaría probar el efecto de los medicamentos contra el cáncer en las propiedades térmicas de las células para ver si se pueden definir nuevas estrategias térmicas para detener el cáncer ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :