Para estudiar organismos vivos a escalas de longitud cada vez más pequeñas, los científicos deben idear nuevas técnicas para superar el llamado límite de difracción. Esta es la limitación intrínseca a la capacidad de un microscopio para enfocar objetos más pequeños que la longitud de onda de la luz que se utiliza.
La microscopía de iluminación estructurada es una de las técnicas de superresolución que puede ayudar, al iluminar una luz con un patrón sinusoidal sobre una muestra para obtener una imagen más nítida. Sin embargo, la luz de fondo procedente de zonas desenfocadas aún puede emborronar la imagen final.
En un estudio publicado recientemente en la revista Nature Methods , investigadores de la Universidad de Osaka demostraron un nuevo enfoque de microscopía de superresolución capaz de observar estructuras dentro de una sola célula o de un grupo de células. Esto se logró seleccionando solo el plano deseado para la imagen usando una fina iluminación de "lámina de luz", proyectada perpendicularmente a la lente, para activar los fluoróforos.
"Demostramos que la activación del plano selectivo nos permite obtener imágenes de microestructuras densas dentro de las células con una nitidez excelente que no estaba disponible anteriormente", dice el autor principal del estudio, Kenta Temma. Es decir, la luz "estructurada" sinusoidal excitaba selectivamente sólo un plano delgado donde se localizaban los fluoróforos en estado activo, lo que permitía obtener imágenes de súper resolución sin fondo.
Si bien algunos métodos anteriores utilizaban emisión de fluorescencia aleatoria de moléculas individuales o una segunda fuente de luz en forma de "rosquilla" para desactivar o agotar las fuentes fluorescentes fuera de un área deseada, este nuevo método puede ser más suave con las células que podrían resultar dañadas por una exposición intensa o prolongada a luz.
Los investigadores creen que su enfoque es especialmente eficaz cuando se trata de comprender lo que sucede en sistemas vivos con estructura espacial, que a menudo pueden exhibir luz de fondo fuera del plano focal deseado. Esto incluye los organoides, que son conjuntos artificiales de diferentes tipos de células destinados a reproducir mucho mejor el comportamiento de los órganos del cuerpo real en comparación con colecciones de células cultivadas en una placa de Petri plana.
"Anticipamos que nuestra técnica será útil para futuros estudios biológicos de grupos de células tridimensionales, incluidos los organoides", dice el autor principal, Katsumasa Fujita. Lo mismo podría aplicarse a otros sistemas biológicos complejos.
El artículo, "Microscopía de iluminación estructurada con activación selectiva del plano", se publicó en Nature Methods. .
Más información: Kenta Temma et al, Microscopía de iluminación estructurada de activación selectiva del plano, Nature Methods (2024). DOI:10.1038/s41592-024-02236-3
Información de la revista: Métodos de la naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Osaka
