La microscopía tradicional requiere objetivos con lentes para ampliar las muestras y puede incluir numerosos componentes ópticos, como objetivos adicionales, filtros y espejos, para refractar y dirigir la luz hacia sensores ópticos. El número de agosto de 2012 de JoVE (Journal of Visualized Experiments) presenta la tercera publicación del Laboratorio Ozcan (Universidad de California, Los Ángeles) sobre su plataforma de microscopía sin lentes "en un chip", que ellos han desarrollado.
En 2009, el laboratorio de Ozcan publicó su primer artículo, que demostraba el uso de una plataforma de imagen sin lentes capaz de obtener imágenes de células dentro de sangre completa. Esta técnica de imagen implica colocar una muestra directamente sobre una matriz de sensores optoelectrónicos, como los chips CCD o CMOS presentes en las videocámaras estándar. Luego, la iluminación LED desde arriba de la muestra proyecta sombras sobre el chip, que se registran como hologramas digitales susceptibles de ser procesados mediante análisis de imágenes. Este sistema de imagen sin lentes no solo permite un campo de visión extremadamente amplio (FOV de 0,6-8 cm2), sino que además, la ausencia de componentes ópticos voluminosos lo hace excelente para aplicaciones microfluídicas. El grupo de Ozcan demuestra esto en su artículo posterior publicado en JoVE en 2011, en el que se obtienen imágenes de glóbulos blancos marcados con fluorescencia dentro de un chip microfluídico.
Este agosto en JoVE, el grupo de Ozcan demuestra avances adicionales en su plataforma de microscopía sin lentes al aplicarla a la obtención de imágenes tomográficas del nematodo, C. elegans. Al cambiar el ángulo de iluminación mediante una etapa de rotación motorizada, el grupo de Ozcan muestra cómo se pueden generar múltiples cortes holográficos de una muestra, los cuales, tras su procesamiento, pueden combinarse en tomogramas. El grupo de Ozcan confirma que su reconstrucción tridimensional del gusano es exitosa al señalar que el tubo faríngeo, una estructura de 5 micrómetros de grosor, solo es visible en un único corte y en una sección transversal reconstruida en 3D.
La naturaleza compacta y económica de los sistemas de imagen sin lentes, diseñados y ensamblados por el grupo de Ozcan, los hace muy adecuados para aplicaciones diagnósticas en el punto de atención, o incluso para microscopía basada en teléfonos celulares que puede realizarse en campo.
En el Ernest Gallo Clinic and Research Center de la Universidad de California en San Francisco, JoVE aprende cómo visualizar cambios morfológicos en células individuales mediante microscopía de fluorescencia tridimensional y análisis por computadora. En este procedimiento, las células reciben un agonista, un antagonista más un agonista, o ningún tratamiento, y se preparan para microscopía de inmunofluorescencia. Las imágenes tridimensionales se obtienen con la ayuda de un sistema láser de dos fotones, y los datos de fluorescencia se procesan en la computadora utilizando Imaris y Matlab.
Para demostrar el poder de esta técnica, nuestros autores cuantifican cambios fenotípicos a nivel de célula individual en células HEK293 transfectadas. El análisis morfométrico tridimensional muestra cambios dramáticos en las células tratadas con agonista. Estos cambios no siempre son evidentes al utilizar un análisis convencional en 2D. Esta técnica permite cuantificar y caracterizar los cambios morfológicos en células individuales en respuesta a estímulos farmacológicos, ofreciendo una nueva y potente herramienta de evaluación al arsenal de la investigación en descubrimiento de fármacos.
Este mes, en JoVE Física Aplicada, viajamos a Carolina del Sur para visitar la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Clemson. Aquí, investigadores nos muestran cómo construir baterías de litio para investigación en laboratorio.
Los componentes básicos de una pila de botón de litio son el electrodo de trabajo, el electrolito de litio y un electrodo contador de lámina de litio. Los diferentes componentes de la pila de botón se ensamblan cuidadosamente y se sellan con una máquina de plegado. La pila de botón terminada puede caracterizarse entonces en un probador de baterías. Utilizando sus pilas de botón caseras, nuestros investigadores pueden experimentar con distintos materiales para fabricar los cátodos de las pilas de botón de litio.
Este mes en JoVE Inmunología e Infección, nos trasladamos a Basilea, Suiza, para observar dos técnicas para diagnosticar infecciones por helmintos. También vemos cómo los investigadores realizan la prueba de carrera de ida y vuelta en niños, con el fin de evaluar los efectos de estas infecciones sobre la condición física.
Los helmintos son gusanos parásitos que pueden vivir dentro de humanos y animales. Muchas especies infectan el tracto intestinal y pueden transmitirse a través del suelo. Nuestros autores demuestran la técnica de Kato-Katz, que se utiliza para diagnosticar varios helmintos comunes transmitidos por el suelo. También demuestran la técnica de Baermann, que utiliza luz para estimular la migración de ciertos tipos de helmintos fototácticos fuera de las preparaciones de muestra. Los diferentes tipos de especies de helmintos pueden determinarse posteriormente según su morfología.
Nuestros autores luego demuestran cómo configurar y realizar una prueba de carrera de ida y vuelta de 20 metros en niños, y cómo medir el impacto de las infecciones por helmintos en la condición física. Este método puede ayudar a determinar la carga real de las infecciones por helmintos transmitidos por el suelo sobre la salud general.
Este breve resumen destaca solo algunos artículos en video notables que se publicarán en agosto. También presentaremos artículos que demuestran cómo expresar genes en el mesencéfalo del embrión de pollo, estudiar la transmigración de neutrófilos en cámaras de flujo paralelo revestidas con células endoteliales y medir con precisión la degradación proteolítica de la matriz extracelular.