Próxima generación: All-In-One In Vivo Scope
Cerebelo de ratón con células de Purkinje (calbindina, verde) WIKIMEDIA, SBRANDNER
EL DISPOSITIVO: Con un peso de Con solo 1,9 gramos, este microscopio de fluorescencia está diseñado para ser portátil, no solo en un bolsillo, sino montado en la cabeza de un ratón que puede moverse libremente. La carcasa del endoscopio, incluidas las lentes, los filtros, los sensores y la luz, está pegada a un marco de metal implantado quirúrgicamente en la cabeza del ratón. Dentro del marco hay un cubreobjetos que sirve como ventana para ver el cerebro.
La fuente de luz del microscopio está hecha de un diminuto diodo emisor de luz (LED) azul que ilumina marcadores fluorescentes en el cerebro y envía las imágenes a sensores semiconductores. Varios cables eléctricos que transportan energía y datos salen del alcance a una interfaz, que se conecta a una computadora.
El microscopio está destinado a ser utilizado para registrar la actividad cerebral in vivo mientras un animal se comporta, y eso& #39;es justo lo que Mark Schnitzer…
Microvasculatura en la corteza cerebelosa de un ratón que se comporta libremente, a partir de una película utilizando el microscopio in vivo. GHOSH ET AL., Y LOS MÉTODOS DE LA NATURALEZA
NOVEDADES: Existen microscopios in vivo en miniatura. Schnitzer señaló que este modelo actual es en realidad más grande que el anterior, pero este es el primero en tener todos los componentes integrados en un solo instrumento.
La innovación está en el nivel de ingeniería de sistemas, dijo Schnitzer a El científico.
En el diseño anterior de los investigadores que usaba fibra óptica, la cámara y la fuente de luz estaban separadas del instrumento que estaba montado en la cabeza del animal. Tener los componentes del microscopio integrados en una caja facilitará el uso de los investigadores, dijo Schnitzer.
Otros equipos también han diseñado microscopios in vivo, pero requieren que el animal esté confinado o anestesiado. Tenemos otras formas de observar el cerebro, pero el gran desafío es hacerlo en el animal que se comporta, dijo Gian Michele Ratto, científico principal de Scuola Normale Superiore en Pisa, Italia.
IMPORTANCIA: Stephen Shea, profesor del Laboratorio Cold Spring Harbor, estuvo de acuerdo en que el aspecto más importante del nuevo visor es su capacidad para monitorear las neuronas en animales que se comportan libremente. Los propios estudios de Shea, que analizan los circuitos neuronales durante el comportamiento normal del ratón, podrían aprovechar este microscopio, dijo. Quiero que los ratones hagan lo que normalmente hacen. Para permitir que eso suceda, el animal tiene que ser liberado para hacerlo.
La obtención de imágenes de las neuronas con el nuevo microscopio también permite a los investigadores recopilar más información sobre diferentes aspectos de la actividad neuronal de la que podrían usar en técnicas electrofisiológicas vivo, que simplemente miden la actividad eléctrica. Mediante el seguimiento de marcadores fluorescentes, el nuevo alcance ofrece innumerables oportunidades, desde el control de la expresión génica hasta la absorción de calcio. Schnitzer también dijo que debido al campo de visión del microscopio, los investigadores pueden obtener muestras mucho más densas de neuronas que con grabaciones de electrodos múltiples.
Debo decir que el potencial [de este microscopio] aún no se ha desarrollado. definido, dijo Ratto, quien no participó en la investigación.
Shea imaginó experimentos potenciales usando este microscopio que podría monitorear la actividad en áreas sensoriales como el bulbo olfativo o la corteza y observar qué sucede cuando ese ratón está haciendo comportamientos, como olfatear a otro animal.
NECESITA MEJORAR: La clave para cualquier aplicación potencial será enfocarse en áreas del cerebro que están cerca de la superficie. Debido al diseño, solo pueden generar imágenes en la superficie de la corteza, dijo Ratto. Esa es una limitación.
Schnitzer dijo que su principal área de enfoque ahora es investigar la aplicación del microscopio en otras áreas del cerebro. Él y sus colegas también forman parte de una empresa que desarrolla comercialmente el microscopio.
La resolución, de 2,5 micrómetros por píxel, no es tan impresionante como la de otros microscopios, pero Schnitzer espera que mejore. A medida que los sensores se desarrollen con tamaños de píxel aún más pequeños, la cámara podría alcanzar una resolución tan fina como 1,5 micrómetros.
Los sensores más pequeños son un proceso de miniaturización que continuará para todo tipo de aplicaciones tecnológicas y científicas, dijo Shea, que no participó en la investigación. Eso solo va a mejorar.
KK Ghosh, et al., Integración miniaturizada de un microscopio de fluorescencia, Nature Methods, DOI: 10.1038/Nmeth.1694, 2011 .
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