La nueva tecnología de microscopía podría ofrecer la visión más profunda hasta ahora del tejido cerebral vivo

Un equipo de investigadores del MIT ha desarrollado una nueva tecnología de microscopía que puede ver más profundamente en el tejido cerebral a nivel unicelular de lo que pueden hacerlo los microscopios convencionales. El sistema emplea una novedosa combinación de luz y sonido para crear imágenes de alta resolución sin necesidad de etiquetas externas. El trabajo se detalla en un artículo publicado en la revista Light: Ciencia y Aplicaciones.

El nuevo "Multiphoton-In and Acoustic-Out" funciona en dos etapas principales. En primer lugar, utiliza una ráfaga intensa y ultracorta de luz de longitud de onda larga para penetrar de forma profunda y precisa en el tejido cerebral. La "luz de tres fotones" excita la molécula diana dentro de una sola célula.

En el segundo paso, en lugar de intentar detectar la débil luz fluorescente que emite la molécula, mide el sonido. A medida que la energía luminosa es absorbida, provoca una expansión térmica dentro de la célula, produciendo ondas sonoras que viajan a través del tejido. Un micrófono de ultrasonidos muy sensible capta el sonido, el sistema convierte entonces la señal sonora en una imagen detallada.

Utilizando el nuevo sistema, el equipo logró obtener imágenes del NAD(P)H -una molécula asociada al metabolismo celular y a la actividad neuronal- a través de un organoide cerebral humano de 1,1 milímetros de grosor. Para ponerlo en perspectiva, esa cifra es 5 veces superior a lo que son capaces de hacer otras tecnologías de microscopía sin etiquetas.

Dado que el nuevo sistema no requiere productos químicos añadidos ni ingeniería genética, los investigadores proyectan que algún día podría utilizarse en entornos clínicos, como la detección de biomarcadores de enfermedades como el Alzheimer durante la cirugía cerebral. Las pruebas realizadas hasta ahora han sido in vitro y ex vivo, pero el equipo tiene ahora como objetivo una demostración en un animal vivo.