La investigación celular se hace visible con
la microscopía por fluorescencia USB

Dino-Lite ayuda a los investigadores a formar una imagen

La investigación de enfermedades que constituyen una amenaza para la vida es de suma importancia. Milagrosamente, un pequeño pez a rayas puede jugar un papel importante con la microscopía óptica especial. El Profesor Yung-Jen Chuang (47) de Taiwán está llevando a cabo una investigación con el pez cebra, utilizando microscopios de fluorescencia de Dino-Lite.

En la Universidad Nacional de Tsing Hua, en Hsinchu, Taiwán, el Profesor Yung-Jen Chuang dirige un laboratorio de biología vascular. La biología vascular consiste en el estudio de nuestro sistema circulatorio en todas sus formas, desde la aorta, hasta los capilares más pequeños del cerebro. El Profesor Yung-Jen Chuang y su equipo están interesados particularmente en los procesos moleculares y celulares que ocurren cuando se forman nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos sanguíneos existentes, un proceso que se denomina angiogénesis. Asimismo, el equipo está investigando cómo se produce la reparación de los tejidos tras una lesión en los órganos vitales, como el corazón o el cerebro, y examina qué reacciones influyen en la circulación sanguínea dentro de un tumor. Los estudios implican también la genómica funcional, que tiene por objetivo identificar qué genes específicos trabajan más, por ejemplo, para acelerar la regeneración. Obviamente, el Profesor Yung-Jen Chuang está liderando un equipo que consta de un gran número de investigadores, un número incluso mayor de peces cebra y microscopios de fluorescencia de Dino-Lite.

Excitación y emisión

Dino-Lite tiene distintos microscopios de fluorescencia que el Profesor Yung-Jen Chuang utiliza en sus investigaciones. La microscopía por fluorescencia utiliza tintes fluorescentes que emiten luz cuando se irradia con luz de una longitud de onda más corta. Esta luz, por ejemplo, la azul, se conoce como luz de excitación. Los fósforos convierten esta luz de una longitud de onda más corta en una luz de una longitud de onda más larga, como la verde o la roja. Esta luz emitida se llama luz de emisión. Los microscopios de fluorescencia de Dino-Lite cuentan con lo que se denomina un filtro de excitación que limita la luz saliente a una longitud de onda determinada (expresada en nanómetros). De la misma forma, la luz de emisión pasa por un filtro de emisión integrado que elimina la longitud de onda de excitación del haz de luz y la imagen solo consiste en la luz de emisión. De esta forma, el Profesor Yung-Jen Chuang puede ver lo que ocurre en un organismo vivo en tiempo real. Uno de los animales que está usando con este propósito es el pez cebra. Desde la década de los años 90 del último siglo, muchos científicos están usando peces cebra (nombre científico Danio rerio) como un organismo modelo. El genoma (el total de información genética en una célula) de un pez cebra es muy similar al genoma de los seres humanos. Los embriones de los peces cebra también son translúcidos, lo que hace que sea posible estudiar varios procesos, como la angiogénesis, en un organismo usando la microscopía por fluorescencia. El pez cebra no es fluorescente de forma natural, así pues, ¿cómo son fueron capaces los científicos de dar luz al pez?

GFP, BFP, CFP, YFP y CherryFP

Esto fue posible después de que el Premio Nobel Osamu Shimomura, descubriera que la medusa de aguas profundas Aequoria era fluorescente de forma natural y debe esta propiedad a una proteína llamada proteína fluorescente verde (GFP, por sus siglas en inglés). Esta proteína se puede comparar con un faro que iluminó la investigación biológica. En 1994, los científicos fueron capaces de transferir este gen a las células de organismos superiores, a través de la transfección, la técnica en la que ADN exógeno se añade a una célula. Ahora es posible resaltar cada célula en color usando la microscopía por fluorescencia, que supuso una revolución en la biología celular. Pero los científicos fueron más allá. Al causar mutaciones en el gen GFP, fueron capaces de cambiar el color de la fluorescencia. Ahora, no solo hay verde (GFP), sino también azul (BFP), cian (CFP), amarillo (YFP) y rojo (CherryFP). Tanto los espectros de excitación como de emisión de estas variantes difieren, por lo que se hizo que distintos modelos de Dino-Lite observaran colores diferentes. La mayoría de los microscopios de fluorescencia tienen un filtro de emisión tradicional, mientras que Dino-Lite utiliza filtros de paso alto, que proporcionan imágenes mejoradas y una mayor sensibilidad en un espectro más amplio de fluorescencia.

Investigación de enfermedades

Las variantes de color de la GFP dan a los investigadores la capacidad de permitir, por ejemplo, que las arterias emitan luz verde, las células inmunitarias, rojo y las bacterias, azul. De esta forma, un investigador puede seguir la aparición y el avance de una enfermedad, como el cáncer. Para investigar la conducta de un tipo de cáncer, las células cancerígenas humanas marcadas con fluorescencia se implantan en embriones de pez cebra. Esto hace que sea posible controlar todos los estadios del desarrollo de un cáncer y permite la investigación de los genes y las sustancias implicados en el desarrollo del cáncer y la inhibición del crecimiento de las células tumorales. El equipo del Profesor Yung-Jen Chuang obviamente no es el único que lleva a cabo este tipo de investigación. Miles de investigadores de todo el mundo están trabajando con los peces cebra y la microscopía por fluorescencia para estudiar distintas enfermedades como el Parkinson, la esclerosis múltiple y la leucemia linfocítica aguda, esperando encontrar soluciones. En muchos casos, Dino-Lite ayuda literalmente a los investigadores a formar una buena imagen de la enfermedad y los procesos de curación que ocurren en un organismo. Con estos conocimientos, se pueden desarrollar medicamentos para inhibir, curar e incluso prevenir enfermedades como el cáncer.

Asequible

El Profesor Yung-Jen Chuang trabajó con Dino-Lite para desarrollar los microscopios digitales de fluorescencia: "Estoy encantado de que los microscopios de fluorescencia de Dino-Lite sean de buena calidad y asequibles. Además, son fáciles de usar. De esta forma, podemos permitir que más investigadores trabajen con ellos después de una formación mínima, y también empleamos varios equipos de Dino-Lites que tenemos para fines educativos. Es fácil mostrar las imágenes en un ordenador portátil y podemos almacenar vídeos e imágenes fijas para estudiar mejor los cambios en los tejidos". Actualmente, Yung-Jen Chuang ha logrado la mayor parte de sus éxitos en el estudio de la interacción entre un huésped como un humano y un hongo patógeno como Candida albicans.

¿Qué modelos Dino-Lite usa el Profesor Yung-Jen Chuang?

En su laboratorio en Taiwán, el Profesor Yung-Jen Chuang usa tres tipos de microscopios de fluorescencia y un Dino-Lite general. Los microscopios de fluorescencia de Dino-Lite son los microscopios de fluorescencia más pequeños del mundo. El usuario puede pasar de los ledes de colores al led blanco integrado, lo cual es útil para enfocar y localizar el objeto.

Dino-Lite AM4115T-GFBW
El AM4115T-GFBW de Dino-Lite es un microscopio de fluorescencia equipado con ledes azules. El filtro de emisión de 510 nanómetros garantiza que la proteína fluorescente verde (GFP) se muestre.

Dino-Lite AM4115T-RFYW
El modelo AM4115T-RFYW de Dino-Lite usa ledes amarillos y un filtro de emisión de 610 nm. Este microscopio es muy útil en la biología del desarrollo, patología y anatomía.

Dino-Lite AM4115T-YFGW
El modelo AM4115T-YFGW de Dino-Lite incluye ledes verdes para la excitación. El filtro de emisión de 570 nm de este microscopio de fluorescencia garantiza que la fluorescencia naranja a roja, como la RFP (proteína fluorescente roja) se muestre.

Dino-Lite AM4113ZT
AM4113ZT no es un microscopio de fluorescencia, pero también se usa en el laboratorio del Profesor Yung-Jen Chuang. Se trata de uno de los modelos más vendidos de Dino-Lite. Este microscopio USB se suministra con un filtro polarizador giratorio, para que la investigación en objetos brillantes sea más sencilla, ya que los reflejos molestos se reducen de forma significativa.