Con un colorante común, logran ratones transparentes

Logran Transparencia Óptica en Animales Vivos con Moléculas Absorbentes: Un Avance en la Imagenología Biomédica
Un equipo de investigadores ha desarrollado una innovadora técnica para hacer temporalmente transparentes los tejidos de animales vivos mediante la aplicación de moléculas absorbentes. Este sorprendente descubrimiento tiene el potencial de transformar la forma en que se visualizan estructuras internas profundas sin la necesidad de procedimientos invasivos.

El Desafío de la Imagenología en Tejidos Biológicos

Uno de los principales problemas en la imagenología óptica es la dispersión de la luz en los tejidos biológicos. Los componentes complejos de los tejidos, como el agua y los lípidos, crean diferencias en los índices de refracción, lo que genera opacidad y limita la capacidad de los métodos de imagen tradicionales para penetrar profundamente en el cuerpo.

Investigaciones anteriores en técnicas como la microscopía de dos fotones y la imaginología de fluorescencia no lograron superar el problema de la poca penetración en tejidos profundos. Este avance abre nuevas posibilidades al lograr la transparencia óptica de manera no invasiva y temporal en animales vivos.

El Método: Moléculas Absorbentes para la Transparencia

El equipo, liderado por Zihao Ou y sus colaboradores, propuso una técnica innovadora que, a primera vista, parece contradictoria: introducir moléculas altamente absorbentes para mejorar la transparencia. Utilizando tartrazina, un colorante común aprobado por la FDA, los científicos lograron hacer que los tejidos de un ratón vivo se volvieran transparentes.

Estas moléculas absorbentes actúan en el espectro ultravioleta cercano y en la región azul, lo que incrementa el índice de refracción del tejido en longitudes de onda más largas (como en la luz roja), sin aumentar la absorción en estas longitudes. Este fenómeno se explica mediante las relaciones de Kramers-Kronig, que predicen el comportamiento del índice de refracción en función de la absorción de las moléculas.

Aplicaciones y Resultados

Con esta técnica, los investigadores lograron observar estructuras profundas como:

-Neuronas entéricas y sus movimientos asociados a la motilidad intestinal.
-Vasos sanguíneos cerebrales y sarcomeros musculares en alta resolución, sin necesidad de realizar cortes en los tejidos ni de usar ventanas transparentes implantadas quirúrgicamente.
-El impacto de este avance en la biomedicina es significativo, ya que permite obtener imágenes de alta resolución de órganos y tejidos profundos sin recurrir a métodos invasivos.

Limitaciones y Futuro del Método

Aunque la técnica ha demostrado ser efectiva, los investigadores reconocen que aún persisten ciertos desafíos, como la dispersión residual de la luz en tejidos heterogéneos y la profundidad limitada de penetración. A medida que se avance en la optimización de las moléculas absorbentes, este método podría convertirse en una herramienta esencial para el estudio de tejidos profundos en animales y, potencialmente, en seres humanos.

Este descubrimiento abre una nueva era en la imagenología biomédica al ofrecer una alternativa no invasiva para visualizar estructuras profundas en animales vivos. A medida que se continúe perfeccionando la técnica, se espera que su uso se extienda a diversas aplicaciones médicas, permitiendo diagnósticos y tratamientos más precisos.

Referencia

Este avance fue publicado en la revista Science, volumen 385, número 6713, el 6 de septiembre de 2024. Para más detalles, consulta el artículo original: DOI: 10.1126/science.adm6869.

Palabras clave: transparencia óptica, imagenología biomédica, moléculas absorbentes, tartrazina, refracción, dispersión de luz, Kramers-Kronig, visualización de tejidos, técnicas no invasivas.