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Una mirada en alta resolución

El primer macroscopio confocal del mundo permite analizar las muestras de gran tamaño sin dañarlas

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Jean Luc Vonesch habla pausadamente, aunque tenga entre sus manos un hallazgo revolucionario. El científico ha inventado el primer macroscopio confocal y, según explica, el aparato está suscitando mucho interés, sobre todo a los investigadores de embriología, ya que “se obtiene una información tridimensional de todo el embrión y se puede seguir su desarrollo en el tiempo”.

Hace cinco años, Vonesch, responsable del Centro de Imagen Fotónica del Instituto de Genética y Biología Molecular y Celular (IGBMC), en la localidad francesa de Illkirch, decidió desarrollar una tecnología que uniera la observación de objetos de gran tamaño (hasta dos centímetros) con el sistema confocal, que hace cortes ópticos en el interior de una muestra sin destruirla. Aunque de momento sólo lo utilizan los 40 equipos de biólogos de Illkirch desde enero, su fabricante, Leica Microsystems, realiza demostraciones.

Este aparato puede ayudar a comprender los mecanismos biológicos de ciertos animales, como el ratón o la mosca del vinagre (drosophila), y que las investigaciones tengan aplicación a patologías humanas. “En microscopia convencional, estas imágenes de gran calidad serían muy difíciles de obtener”, explica Didier Hentsch, segundo del equipo inventor. La investigación en cáncer, desarrollo celular y cerebral, enfermedades cardíacas e incluso los estudios agrícolas se enriquecen también con la observación de objetos de gran tamaño en alta resolución. A través del crecimiento de un animal, se estudia su anatomía; desde la estructura de una hoja, se diseña la cosecha y desde la estructura del cerebro, se investiga sobre las enfermedades.

Salto cualitativo
Desde hace tres años, a Jean-Daniel Fauny, biólogo experto en el desarrollo embrionario del pez cebra en el IGBMC, la integración del macroscopio en sus herramientas le ha permitido dar un salto cualitativo y llegar a observaciones hasta ahora nunca apreciadas: “El pez cebra pasa de célula a embrión en 24 horas y en ese momento es posible observar un individuo con todos sus órganos, aunque no sea adulto”. Además, los científicos pueden tener una visualización directa y en vivo sin tener que diseccionar al animal, como sucede en la microscopia clásica. En el caso de Fauny, los embriones de peces cebra vuelven a la pecera después del análisis. En España, puede que haya que esperar algunos meses hasta que un centro de investigación tenga entre sus manos el macroconfocal. “Por ahora, no hay ningún equipo instalado en España”, asegura el jefe de ventas de Leica, Àlvar Piera. El macroconfocal ya se ha dado a conocer en talleres organizados en universidades de Madrid y Barcelona antes de su lanzamiento oficial. Investigadores de más de 20 centros españoles lo han probado. “La principal ventaja es que se puede ver la muestra sin alterarla”, señala Almudena Estalrrich, investigadora del Departamento de Paleobiología del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), para quien las muestras fósiles de neandertal son demasiado valiosas.

El salto tecnológico es grande. Se ha logrado crear un aparato que revoluciona el campo de estudio y amplía las investigaciones, muy lejos de 1665, cuando el inglés Robert Hooke introdujo el concepto de célula en el primer tratado de microscopia.

Siglo XVII: Primeras investigaciones

El campo de estudio de los objetos analizados ha variado desde los primeros experimentos, de los capilares sanguíneos de Malpighi –que probó entre 1660 y 1665 la teoría de Harvey sobre la circulación sanguínea–, a los protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos que Leenwenhoek inventarió a mediados del XVII.

1873: el triunfo de Osorio

Las primeras investigaciones basadas en métodos de análisis microscópico permitieron al doctor Nicolás Osorio diagnosticar la ‘leucocythemia’ en 1873.

Siglo XXI: del micro al macro

Las investigaciones de Osoio quedan obsoletas frente a la nueva tecnología de la que gozan los instrumentos actuales, que pasan del ‘micro’ al ‘macro’ y que logran aumentar la observación hasta un factor de 16x. Analizar campos de muestra más amplios que los microscopios normales y seguir los pasos del gen a la célula y de ésta al animal se convierten en las principales funciones de estos aparatos. Dependiendo de la disciplina, la función y el objeto de estudio de cada científico, los microscopios han adquirido diferentes aplicaciones. Con el tiempo, los microscopios se han convertido en aparatos de última generación que dan lugar a imágenes asombrosas y que permiten resolver dudas casi existenciales para los investigadores.