Una nueva técnica que aclara ópticamente los coágulos de sangre permite a los investigadores utilizar potentes técnicas de microscopía óptica para estudiar la estructura tridimensional de los coágulos peligrosos por primera vez. Aunque los coágulos de sangre dejan de sangrar después de una lesión, Los coágulos que bloquean el flujo sanguíneo pueden causar accidentes cerebrovasculares y ataques cardíacos.
El nuevo enfoque podría hacer posible el uso de técnicas avanzadas de microscopía óptica, como la microscopía confocal, para correlacionar los síntomas clínicos con la estructura tridimensional de los coágulos de los pacientes. Es común que los cardiólogos eliminen los coágulos de sangre que bloquean las arterias de personas que han experimentado ataques cardíacos o accidentes cerebrovasculares.
"Potencialmente podemos analizar la estructura del coágulo de un paciente y tratar de comprender por qué se convirtió en un problema tal, "dijo John W. Weisel de la Universidad de Pennsylvania, Escuela de Medicina. "Una comprensión más detallada de las diversas estructuras de los coágulos podría revelar por qué se pueden desprender fragmentos de ciertos coágulos, conduciendo a posibles complicaciones mortales. Finalmente, este conocimiento podría conducir a mejores tratamientos o formas de prevenir que los coágulos causen daño ".
En la revista The Optical Society (OSA) Óptica Biomédica Express , un grupo colaborativo del laboratorio de Weisel y los laboratorios de Mark Alber de la Universidad de California, Orilla, y Jeremiah Zartman de la Universidad de Notre Dame informan sobre un método de limpieza óptica que permite obtener imágenes microscópicas de hasta 1 milímetro en un coágulo, una mejora significativa sobre los aproximadamente .02 milímetros posibles sin el uso de compensación óptica. Probaron el nuevo enfoque en coágulos de aproximadamente 5 milímetros de diámetro y 1 milímetro de grosor formados fuera del cuerpo utilizando sangre humana y de ratón.
"La molécula hemo que contiene hierro que se encuentra en los glóbulos rojos hace que los coágulos sean muy difíciles de visualizar ópticamente, "dijo Zartman." Nuestro método, llamado cClot, es eficaz para eliminar el hemo y aclarar todo el coágulo sin cambiar su estructura tridimensional ".
Ver a través de tejido grueso
Es difícil obtener imágenes de tejido grueso con técnicas ópticas porque absorbe o dispersa la luz. Para las técnicas que utilizan sondas fluorescentes para marcar células y tejidos, esto significa que la luz láser necesaria para excitar la fluorescencia no puede penetrar profundamente en el tejido y la fluorescencia se absorbe antes de que llegue a la cámara. Aunque los agentes de limpieza óptica pueden eliminar las moléculas que dispersan la luz del tejido, los agentes existentes no están optimizados para eliminar el hemo y no funcionan para los densos, estructuras muy compactas que forman coágulos de sangre.
Para desarrollar la nueva técnica de compensación óptica, los investigadores alteraron la composición de un agente limpiador óptico conocido como CUBIC. Después de mucho ensayo y error, crearon un agente limpiador que no alteraba la forma de los glóbulos rojos de un coágulo y era lo suficientemente eficaz como para aclarar un coágulo en menos de un día. Los investigadores también probaron varias sondas fluorescentes para identificar las que podrían penetrar un coágulo.
Los investigadores examinaron los coágulos que se estaban contrayendo, lo que ayuda a formar un sello hermético que detiene el sangrado. "Utilizando la técnica de compensación óptica, pudimos mirar dentro del coágulo y examinar la estructura, ", dijo Weisel." Descubrimos que durante la contracción, los glóbulos rojos cambian de su forma bicóncava normal a poliédrica y están muy apretados entre sí, pero en realidad no cambie de volumen. Esto es algo que no sabíamos antes y que ahora podemos estudiar con más detalle ".
Enfoques de alto rendimiento
Los investigadores ahora están buscando formas de lograr una limpieza óptica y un análisis de imágenes más rápidos. Esto podría permitir que la nueva técnica de depuración óptica se utilice con enfoques de alto rendimiento que examinen los efectos de cientos de fármacos diferentes en el proceso de coagulación o la contracción del coágulo. por ejemplo. La técnica de limpieza óptica permitiría obtener imágenes rápidamente de una serie de coágulos antes y después del tratamiento.
Los investigadores también están trabajando para probar el método con coágulos extraídos de los pacientes. Quieren recopilar información que pueda usarse para crear modelos computacionales de la estructura y las propiedades que algún día podrían usarse para predecir los riesgos asociados con ciertos tipos de coágulos. por ejemplo.
"No sabemos qué tipos de firmas ultraestructurales podrían identificarse en muestras tridimensionales, ", dijo Zartman." Es un área que no ha sido explorada, y nuestro método de limpieza óptica podría permitir el estudio de muchos tipos diferentes de estructuras tridimensionales para ver si hay algo que proporcione información nueva o diferente a las técnicas de diagnóstico actuales ".
