Unos investigadores de la Universidad ITMO en San Petersburgo, Rusia, han construido una instalación para registrar hologramas de objetos diminutos, como células vivas, con una velocidad tan elevada que permite captar cambios con una resolución de milbillonésimas de segundo.
En comparación con muchos microscopios convencionales, el dispositivo puede visualizar estructuras biológicas transparentes sin introducir agentes de contraste.
La actividad vital de las células vivas es una secuencia compleja de reacciones bioquímicas y procesos físicos; muchos de ellos tienen lugar con una resolución temporal elevada. Para registrar tales transformaciones rápidas, los científicos necesitan un equipamiento muy preciso y mucho más rápido que los instrumentos de observación tradicionales. El tejido biológico puede ser estudiado con ciertos microscopios de alta resolución, pero ello requiere introducir un colorante especial en la muestra. Este hace que las células tengan contraste, aunque puede afectar a su metabolismo. Los microscopios digitales holográficos pueden afrontar este inconveniente, pero tienen una resolución espacial baja.
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Con la nueva cámara es factible captar fenómenos microscópicos que además suceden muy rápido. (Foto: ITMO University)
La nueva cámara creada por el equipo de Arseny Chipegin puede registrar procesos rápidos en especímenes transparentes y permite que se incremente la resolución de las imágenes en un amplio intervalo. El dispositivo registra deformaciones de fase de pulsos láser ultracortos (del orden de femtosegundos), que aparecen cuando la luz pasa a través de la muestra estudiada. Los hologramas ayudarán a explorar células para entender mejor los mecanismos de las enfermedades autoinmunes, oncológicas y neurodegenerativas, así como para supervisar las células durante ciertas intervenciones quirúrgicas, como, por ejemplo, las encaminadas a extirpar tejido canceroso.
La nueva cámara ayudará a los biólogos e ingenieros genéticos a hacer el seguimiento de lo que está pasando dentro de una célula viva con una resolución de unos 50 femtosegundos (milbillonésimas de segundo). Esto basta para captar con suficiente detalle muchas reacciones bioquímicas. Teóricamente, la cámara puede incluso captar a un electrón saltando a otra órbita.
