Los científicos han desarrollado una técnica de elastografía óptica que podría revolucionar la precisión y facilidad con la que los profesionales de la salud pueden detectar alteraciones biomecánicas de células y tejidos.

Un estudio derivado de una colaboración internacional entre la Universidad de Exeter, Fideicomiso de la Fundación del NHS de los Hospitales de Gloucestershire, la Universidad de Perugia (Italia) y el Instituto de Materiales del Consejo Nacional de Investigación de Italia (IOM-CNR) aplicaron un enfoque biofotónico innovador para resaltar cómo los procesos microscópicos impulsan la modificación mecánica en los tejidos biológicos.

El equipo de expertos, coordinado por la Dra. Francesca Palombo de la Universidad de Exeter y el Prof.Daniele Fioretto de la Universidad de Perugia, Italia, analizaron el gran potencial de la técnica en la investigación de tejidos a microescala.

Si bien las propiedades mecánicas tanto de las células como de los tejidos juegan un papel fundamental en la función de las células y en cómo se desarrollan las enfermedades, los métodos tradicionales para estudiar estas propiedades pueden ser limitados e invasivos.

Los científicos han utilizado recientemente la microscopía Brillouin, una forma de imagen que utiliza la luz para crear una medición acústica de las células y el tejido, como una forma de realizar estudios no invasivos de estas propiedades biomecánicas.

Sin embargo, un factor de complicación en estas mediciones es la contribución del agua tanto a la biomecánica tisular como a la celular, así como el propio espectro de Brillouin.

Ahora, para el nuevo estudio, El equipo utilizó hidrogeles de biopolímeros naturales para imitar el tejido humano y comparar los resultados con las mediciones tomadas en muestras de tejido humano.

Descubrieron que esta nueva técnica permite la investigación de las propiedades funcionales del tejido (y alteraciones) a una escala subcelular, lo que significa que los profesionales pueden obtener información al analizar una nueva región espacio-temporal de procesos biológicos.

Los resultados de este estudio demuestran que, mientras que el agua juega un papel importante en la determinación de las propiedades mecánicas, el efecto del soluto, incluidas las proteínas, lípidos y otros componentes es evidente especialmente en la viscosidad, que es relevante para el transporte de metabolitos y moléculas activas.

La investigación fue publicada en Avances de la ciencia .

Dr. Palombo, profesor asociado de espectroscopia biomédica en la Universidad de Exeter, dijo:"Nos propusimos comprender las bases de las señales de Brillouin en muestras biomédicas.

"Mientras da un paso atrás para analizar los fundamentos de este proceso de dispersión de la luz, Hicimos un avance sustancial en el sentido de que ahora entendemos la contribución distintiva de la dinámica interfacial, más allá del agua a granel, a la respuesta viscoelástica de los tejidos biológicos.

"Esto tiene implicaciones de amplio alcance en los cambios de fase, así como anisotropía acústica, son escenarios ideales donde las imágenes de Brillouin brindan información única. Seguimos trabajando para establecer la relevancia de esta técnica en las ciencias médicas, sin embargo, es indiscutible que ofrece un mecanismo de contraste invaluable para detectar estados fisiológicos y patológicos ".