a, Configuración para crear imágenes FFOCT y D-FFOCT, combinado con fluorescencia para validación. B, Representación 3D de una porción de un organoide retiniano derivado de hiPSC de 28 días (D28) capturado con D-FFOCT, con la barra de colores correspondiente. C, Comparación de imágenes FFOCT y D-FFOCT de un organoide retiniano D29:la imagen FFOCT muestra la estructura global de la muestra, Considerando que la imagen D-FFOCT revela las diferentes células que constituyen la muestra, con un contraste mucho mayor. Barra de escala:20 μm. Crédito:Jules Scholler, Casandra Groux, Olivier Goureau, José-Alain Sahel, Mathias Fink, Sacha Reichman, Claude Boccara y Kate Grieve
La tomografía de coherencia óptica ofrece asombrosas oportunidades para obtener imágenes de la compleja estructura del tejido vivo, pero carece de información funcional. Presentamos la tomografía de coherencia óptica dinámica de campo completo como una técnica para obtener imágenes de forma no invasiva de organoides retinianos derivados de células madre pluripotentes inducidas por humanos vivos (hiPSC). Se generan imágenes coloreadas con un contraste endógeno ligado a la motilidad de los orgánulos, con resolución espacial submicrométrica y resolución temporal de milisegundos, creando una forma de identificar tipos de células específicas en tejidos vivos a través de su perfil dinámico.
Las modalidades actuales para obtener imágenes de tejidos vivos y cultivos de células 3-D son invasivas, lento o sin resolución espacial. La tomografía dinámica de coherencia óptica de campo completo (D-FFOCT) es una no invasivo técnica cuantitativa que alía altas resoluciones espaciales y temporales. Esta técnica se basa en interferometría de baja coherencia para amplificar las fluctuaciones de fase y amplitud, creado moviendo estructuras de dispersión dentro de muestras biológicas, produciendo un contraste de motilidad. D-FFOCT abre la posibilidad de seguir el desarrollo de complejas estructuras multicelulares tridimensionales, como los organoides retinianos.
En un nuevo artículo de Jules Scholler, Casandra Groux, et al., publicado en Luz:ciencia y aplicaciones , un equipo de expertos en óptica (Institut Langevin, París, Francia) dirigido por la Dra. Kate Grieve del Hospital Nacional de Ojos Quinze-Vingts (París, Francia), en colaboración con biólogos celulares (Institut de la Vision, París, Francia), han desarrollado y aplicado una nueva modalidad de imagen para la obtención de imágenes de organoides retinianos en desarrollo.
Estos científicos resumen el principio operativo de su microscopio:
"Utilizamos la amplificación interferométrica de un dispositivo de tomografía de coherencia óptica de campo completo y estudiamos la fluctuación de la señal interferométrica para construir cuantitativamente volúmenes tomográficos con un contraste metabólico. Debido a nuestra alta sensibilidad, podemos reconstruir imágenes altamente contrastadas de muestras casi transparentes sin utilizar etiquetas exógenas ".
"Debido a la configuración de campo completo y la alta sensibilidad, nuestro método es más rápido y requiere una intensidad de iluminación mucho menor que las técnicas de microscopía no lineal que pueden dañar la muestra de manera irreversible. Esto nos permite estudiar el desarrollo de la misma muestra en períodos de varias semanas ”, agregaron.
"D-FFOCT tendrá muchas aplicaciones potenciales para tejidos vivos in vitro, incluido el modelado de enfermedades, la detección del cáncer, y detección de drogas, "predicen los científicos.
a, Barra de color de las imágenes D-FFOCT con un mapa de colores consistente para (b, C). B, Imagen de un organoide retiniano D29, mostrando múltiples celdas con diferentes perfiles dinámicos. C, Imagen de un organoide retiniano D51, donde los precursores de fotorreceptores comienzan a aparecer en forma de roseta (línea de puntos roja). Imágenes de alta resolución temporal realizadas en un organoide retiniano D147. D, Parte del organoide retiniano reveló estructuras fusiformes correspondientes a segmentos externos de fotorreceptores emergentes en el centro de la roseta. mi, Vista ampliada de núcleos en tres estados diferentes alrededor de la roseta:(i) un núcleo en un estado normal con un compacto, forma uniforme y es muy brillante (es decir, exhibiendo una alta actividad); (ii) un aparentemente moribundo, núcleo inflado, casi sin actividad; y (iii) un núcleo en división sin una membrana nuclear definida en el citoplasma, y dos partes distintas (flechas blancas) del contenido de un núcleo (sugiriendo mitosis del núcleo con cromosomas ya divididos, con el mismo nivel de actividad subcelular que el núcleo "normal"). F, Imagen ampliada de las estructuras similares a segmentos exteriores del fotorreceptor fotografiadas de lado; tres de ellos están marcados con una línea blanca. Barra de escala:20 μm. Crédito:Jules Scholler, Casandra Groux, Olivier Goureau, José-Alain Sahel, Mathias Fink, Sacha Reichman, Claude Boccara y Kate Grieve
