"Muchos procesos biológicos importantes ocurren en tres dimensiones y en escalas de tiempo de milisegundos", dice Lars Hufnagel sobre la justificación para desarrollar el nuevo microscopio. Capturar estos procesos rápidos es un gran desafío en biología. Y mostrarlos no solo en 2D sino en 3Des, junto a la alta resolución necesaria, el segundo aspecto principal de la microscopía moderna.
El nuevo sistema de microscopía de campo de luz desarrollado por los líderes del grupo EMBL Lars Hufnagel, Robert Prevedel y sus equipos supera ambos obstáculos a la vez. "Nuestro nuevo método nos permite estudiar procesos en 3D y en escalas temporales de 200 imágenes por segundo".dice Robert Prevedel. Lars Hufnagel agrega: "Además de eso, ofrece hasta diez veces mejor, es decir, una resolución verdaderamente isotrópica que la microscopía de campo de luz clásica".
Los microscopios desarrollados previamente, en su mayoría basados en enfoques de hoja de luz, también han intentado obtener imágenes de procesos biológicos rápidos pero solo han alcanzado velocidades mucho más lentas que la nueva técnica. Como tal, eran demasiado lentos para ver procesos dinámicos dentro de los corazones y las células neuronales.
Primer estudio de viabilidad en corazón de pescado
Para demostrar las capacidades de la nueva técnica, el equipo estudió el latido del corazón y el flujo sanguíneo en medaka, también conocido como pez de arroz japonés, en tiempo real. El medaka se usó porque es un organismo modelo bien entendido.Además, las células sanguíneas se mueven rápido, hasta un milímetro por segundo, lo que fue un desafío para cualquier microscopio existente.
Las imágenes entregadas por esta prueba mostraron por primera vez cómo las células sanguíneas individuales se mueven a través de las dos cámaras cardíacas. "Esto abre posibilidades completamente nuevas", dice el coautor Joachim Wittbrodt del Centro de Estudios Organismales de la Universidad de Heidelberg ".Al mostrar cómo los antecedentes genéticos o las mutaciones tienen un efecto en la dinámica de los latidos del corazón, la nueva tecnología se puede utilizar para investigar defectos cardíacos ".
Investigación y desarrollo interdisciplinario
La construcción del nuevo microscopio fue un esfuerzo interdisciplinario. Los investigadores de los dos grupos EMBL tienen experiencia en diversos campos científicos: el equipo multidisciplinario estaba formado por físicos, ingenieros, informáticos y, por supuesto, biólogos.
"Este nuevo microscopio demuestra que EMBL no solo está a la vanguardia de la investigación en biología molecular, sino que también es un lugar importante para investigar y desarrollar nuevas tecnologías necesarias en el campo", dice Hufnagel.
Siguiente paso: neuronas
El estudio sobre el corazón de medaka fue solo la primera prueba para el nuevo microscopio. Robert Prevedel espera usar el microscopio para estudiar la actividad y la dinámica de las poblaciones de células neuronales en estos animales. "Los desarrollos futuros de la cámara pueden aumentar aún más las imágenesvelocidad. Esto haría que nuestra nueva técnica de microscopio sea una herramienta atractiva para estudiar la dinámica dentro de pequeñas redes neuronales en escalas de tiempo de milisegundos en 3D ", concluye Prevedel.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Laboratorio Europeo de Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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