Un nuevo microscopio puede capturar imágenes tridimensionales de organismos vivos en tiempo real. Se llama QIs-scope, una innovación de una spin-off de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), Naturaleza 4D. El microscopio se puede utilizar en investigación biomédica o para mejorar los procedimientos de diagnóstico clínico.

Este microscopio de última generación puede realizar imágenes tridimensionales de pequeñas muestras (entre 1 mm y 2 cm) mediante el uso de un rayo láser plano en tiempo casi real. lo que hace posible monitorear a los animales a medida que se desarrollan. "Podemos ver cómo late el corazón de un pez cebra y hacer una reconstrucción en 3D de su latido, "dijo Jorge Ripoll, profesor del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M y cofundador de 4D Nature junto a Alicia Arranz y César Nombela. "Se puede utilizar para muchos estudios relacionados con enfermedades cardiovasculares, y comprender mejor cómo funciona el corazón ".

Según sus creadores, esta tecnología representa el siguiente paso en microscopía confocal, que ha revolucionado el mundo de la biomedicina en las últimas dos décadas. El QIs-scope puede capturar 200 imágenes por segundo, en comparación con las aproximadamente cinco imágenes por segundo de un microscopio confocal moderno. Además de su velocidad, puede marcar células o procesos moleculares con diferentes colores utilizando sus cuatro láseres, que se puede aumentar a seis. "Esto hace posible monitorear hasta seis células diferentes o seis tipos de células diferentes en la misma muestra, "dijo Ripoll, quien realiza su investigación en el Grupo de Instrumentos e Imágenes Biomédicas de la UC3M (BiiG).

Esta máquina puede observar lo que ocurre a nivel celular en el desarrollo de los tejidos o el funcionamiento interno de los órganos. "Si las células están marcadas con proteínas fluorescentes, se puede hacer un seguimiento específico de lo que ocurre a nivel celular en cada órgano, "dijo Ripoll." Generamos un rayo de luz con un láser. Ese rayo de luz excita la fluorescencia, y cuando el rayo de luz se mueve, obtenemos una imagen tridimensional del espécimen ".

QIs-scope tiene aplicaciones en el sector de la imagen biomédica. Es útil en laboratorios de investigación o desarrollo de biología molecular para estudiar órganos completos o en modelos de animales in vivo. De hecho, Las medidas del corazón del pez cebra se tomaron en colaboración con el grupo de Nadia Mercader del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares. También, puede ser de interés para las clínicas y los centros farmacéuticos que utilizan los microscopios confocales tradicionales. Además, se puede utilizar para controlar la calidad de los fluidos y la presencia de impurezas para hacer imágenes tridimensionales de materiales transparentes. Se puede aplicar mediante el uso de otras longitudes de onda del espectro electromagnético (terahercios o microondas, por ejemplo) en imágenes de materiales opacos.

La clave para el funcionamiento del QIs-scope radica en el software, porque tomar medidas en diferentes posiciones de una muestra a una velocidad de 200 imágenes por segundo, es necesario coordinar un conjunto de láseres, motores, cámaras y filtros de forma muy eficaz. La alta velocidad de medición permite observar múltiples ángulos de la muestra. Esto mejora la resolución y la calidad de los datos reconstruidos, pero requiere un software complejo para combinar todas estas medidas. "Nuestro objetivo es que el alcance de QI sea fácil de usar con un software intuitivo, para que el usuario pueda ver la muestra y elegir dónde realizar los escaneos, elige los colores de excitación y genera una imagen tridimensional con tantos colores como hayas elegido ".