Innovación en microscopía óptica para capturar dinámicas celulares rápidas
La microscopía óptica es esencial para entender los procesos dinámicos en las células. Sin embargo, observar con precisión estos eventos celulares de alta velocidad y alta resolución espacial ha sido un desafío constante hasta ahora. Investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado una técnica pionera de microscopía crio-óptica que permite congelar en alta resolución momentos efímeros de actividad celular.
Congelación instantánea como clave para vencer limitaciones de imagen
La principal dificultad radica en el equilibrio entre la resolución temporal y la cantidad de luz (presupuesto de fotones) recogida para formar la imagen. Las imágenes resultaban borrosas y con mucho ruido, lo que hacía perder detalles críticos tanto en el espacio como en el tiempo. Para superar este obstáculo, el equipo optó por congelar las células vivas rápidamente, logrando fotografiar un instante congelado de la dinámica celular con alta resolución.
Un ejemplo destacado fue la congelación de la propagación de ondas de iones calcio dentro de células musculares cardíacas vivas. A través de esta instantánea molecular, pudieron analizar en tres dimensiones detalles que antes eran invisibles mediante técnicas convencionales de superresolución, debido a sus velocidades de adquisición lentas.
Precisión temporal sin precedentes para fenómenos biológicos transitorios
Para lograr esta precisión temporal extrema, se integró un sistema de inyección de criógeno disparado eléctricamente, que permite congelar procesos biológicos en puntos temporales definidos con una exactitud de 10 milisegundos. Esta innovación abre caminos para estudiar eventos biológicos fugaces con exactitud cuantitativa antes inimaginable.
Compatibilidad con múltiples técnicas de imagen para un análisis integral
Además, la congelación instantánea facilita la combinación secuencial de diversas modalidades de microscopía, eliminando problemas de desajuste temporal. En el estudio, se aplicaron microscopía Raman espontánea y microscopía de fluorescencia superresuelta sobre las mismas células criogénicamente fijadas, permitiendo múltiples perspectivas simultáneas.
Esta tecnología supone un avance significativo para la investigación en ciencias biológicas y médicas, posibilitando la observación detallada de mecanismos complejos y rápidos en las células con alta precisión espacial y temporal.
Referencias y lectura adicional
Los interesados pueden consultar el artículo original publicado en Light: Science & Applications y el DOI oficial: 10.1038/s41377-025-01941-8.
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