El microscopio de la yema del dedo puede mirar dentro de un animal en movimiento

Un microscopio económico del tamaño de una gota de chicle podría permitir a los científicos observar el funcionamiento interno de los animales vivos y en movimiento con mucha más facilidad. El dispositivo es lo suficientemente pequeño y liviano (pesa menos de dos gramos) para montarse sobre la cabeza de un roedor, donde puede capturar la actividad de hasta 200 células cerebrales individuales mientras el animal explora su entorno.

Acércate un poco más: Este microscopio de fluorescencia es tan pequeño gracias al tamaño cada vez menor de la electrónica en los dispositivos de consumo.

Eso es más células de las que se pueden monitorear con un costoso microscopio de dos fotones, que no permite que el animal se mueva, dice Mark Schnitzer , neurocientífico de la Universidad de Stanford y uno de los creadores del dispositivo. El microscopio está diseñado para detectar luz fluorescente, que se utiliza a menudo en la investigación biológica para marcar diferentes células.



Schnitzer, premiado con TR35 en 2003, dice que es difícil calcular el costo de construir el microscopio, pero dice que cada componente cuesta solo unos pocos dólares. Schnitzer y algunos de sus colaboradores han formado una startup para comercializar el dispositivo.

La investigación es parte de una tendencia creciente en microscopía para fabricar dispositivos cada vez más pequeños, que son útiles para todo, desde nuevas áreas de investigación hasta la detección de tuberculosis en países en desarrollo. Estos diminutos dispositivos nuevos son posibles en gran parte por la rápida caída del costo y el tamaño de los componentes electrónicos, una tendencia que a su vez ha sido impulsada por la demanda de dispositivos de consumo.

El enorme volumen del mercado de la telefonía móvil está reduciendo los costes sin sacrificar el rendimiento, dice Aydogan Ozcan , profesor de ingeniería eléctrica y biomédica en la Universidad de California, Los Ángeles. Los científicos se están dando cuenta de que con una arquitectura compacta rentable, pueden tener componentes que hace una década costarían miles de dólares, si pudiera encontrarlos.

En el corazón del microscopio Stanford se encuentra un sensor semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS), como el que se encuentra en las cámaras de los teléfonos móviles. Todos los componentes utilizados se producen en masa o pueden producirse en masa, lo que facilita la ampliación de la producción. La investigación fue publicada el domingo en la revista Métodos de la naturaleza.

El desarrollo del dispositivo fue impulsado por el deseo de los investigadores de estudiar cómo el cerebro dirige el movimiento, un esfuerzo que requiere un microscopio que pueda estudiar las células cerebrales mientras los animales se mueven y se comportan de forma natural. El equipo de Schnitzer había desarrollado previamente un microscopio pequeño y flexible en el que se enviaba luz al cerebro a través de un cable de fibra óptica. Pero este enfoque limita el movimiento del animal y captura la actividad solo en una región muy pequeña del cerebro. También es caro, y los componentes ópticos y electrónicos cuestan entre 25.000 y 50.000 dólares.

El nuevo dispositivo tiene un campo de visión más amplio y todos los componentes ópticos están integrados en la carcasa que se asienta sobre la cabeza del animal. El avance en poder hacer un visor fluorescente tan compacto es realmente significativo, dice Daniel Fletcher , bioingeniero de la Universidad de California, Berkeley, que no participó en la investigación. El hecho de que el animal pueda llevar consigo todo el microscopio abre muchas más posibilidades en el estudio del comportamiento.

Schnitzer dice que el microscopio tendrá usos más allá de las imágenes cerebrales. Varios de los microscopios se pueden juntar y utilizar para contar rápidamente células o examinar animales de laboratorio, como el pez cebra, que se utilizan en el desarrollo de fármacos.

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