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Actualidad científica

  • 22/06/2018 - DESARROLLO EMBRIONARIO

    Logran modificar la forma de los tejidos embrionarios mediante optogenética

    Con ello se está más cerca de la creación de tejidos biológicos con formas personalizadas, lo que tiene importantes repercusiones en medicina regenerativa.

  • 21/06/2018 - Toxicología

    Abuelos expuestos, nietos afectados

    En ratones, los efectos negativos del bisfenol A, compuesto tóxico presente en botellas de plástico, dentífricos o resinas, se observan más allá de la segunda generación. En concreto, la sustancia podría afectar la vocalización de los descendientes.

  • 20/06/2018 - Genética

    Una levadura desafía al código genético

    Entre las reglas verdaderamente inviolables de la vida está la inmutabilidad del código genético. Bacterias, plantas, personas: los seres vivos construyen sus proteínas siguiendo unas mismas instrucciones, codificadas mediante secuencias de unos mismos grupos de tres letras. Pero siempre hay quien que va por libre.

  • 20/06/2018 - Alimentación

    Alimentos de doble filo

    Los aperitivos ricos en grasas e hidratos de carbono activan de manera intensa las áreas cerebrales de recompensa, lo que los convierte en muy gratificantes.

  • 19/06/2018 - Astrofísica

    Cuando una estrella se cruza con un agujero negro

    Se ha observado por primera vez de forma casi directa la fragmentación de un objeto por un agujero negro y la creación de un chorro de partículas ultraveloces.

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  • 09/03/2018

TECNOLOGÍA MÉDICA

Una técnica para medir la elasticidad celular

Al hacer vibrar las células, podría detectar aquellas que son cancerosas o están infectadas.

PNAS

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Una micropipeta induce vibraciones en una célula para medir su elasticidad. Los colores intensos indican las deformaciones de la célula que vibra. [P. Grasland-Mongrain et al.]

La elastografía es una técnica común de diagnóstico por la imagen. Mide la elasticidad de los tejidos biológicos y puede ser muy útil para detectar patologías como tumores o fibrosis. Su principio consiste en hacer pasar ondas de cizalladura a través del tejido observado, analizar su reacción y deducir su elasticidad. Ahora, Pol Grasland-Mongrain, de la Universidad de Montreal, y sus colaboradores han adaptado este método para estudiar células, con lo que consiguen pasar de la escala centimétrica a la micrométrca.

Para lograrlo, sujetaron con una micropipeta una célula bajo un microscopio óptico equipado con una cámara de alta velocidad. Con la célula también mantenía contacto una segunda micropipeta, conectada a un dispositivo piezoeléctrico. Esta última vibraba e inducía ondas de cizalladura en toda la célula. Al ser atravesada por las ondas, la célula se deformaba. Gracias a una cámara ultrarrápida, capaz de capturar 200.000 imágenes por segundo, y un algoritmo de análisis del movimiento, los investigadores lograron cuantificar este movimiento. Con ello obtuvieron, para cada punto de la célula, una señal que representa su vector de desplazamiento en función del tiempo.

Pero ¿cómo se deduce la elasticidad de la célula a partir de esta información? Los autores utilizaron una técnica bien conocida por los sismólogos: correlación de ruido. Como la célula es un medio cerrado, las ondas de cizalladura quedan atrapadas y son reflejadas continuamente por la membrana. Las señales de desplazamiento son, por lo tanto, muy ruidosas.

El nuevo método logra ordenar este ruido. A partir de las señales ruidosas registradas en dos puntos de la célula, un programa informático extrae la señal de la onda de cizalladura que fluye entre estos dos puntos mediante el cálculo de la correlación entre las dos señales. Para comprender la acción de esta función, uno puede imaginarse a dos personas tratando de saludarse desde dos extremos del vestíbulo de una estación. Debido al alboroto, no entenderán bien lo que dice el otro. Pero si se calcula la correlación entre las señales medidas en los dos puntos donde están los dos individuos, es posible restar el ruido y recuperar la señal útil.

Una vez extraída la señal de la onda cizalladura, puede calcularse la velocidad de propagación de la onda entre los dos puntos. Y esta velocidad está directamente relacionada con la elasticidad. Por lo tanto, al aplicar este método entre todos los puntos de la célula, los investigadores lograron cartografiar la elasticidad de la célula en unos pocos milisegundos.

Los autores demostraron la efectividad de la técnica en un ovocito de ratón. Comprobaron que la elasticidad de la célula disminuye cuando su citoesqueleto es atacado por la citocalasina B, una toxina fúngica. Piensan que el método puede tener muchas otras aplicaciones. Por ejemplo, se sabe que las células tumorales son más blandas, por lo que podrían identificarse más fácilmente. Pero, sobre todo, el estudio ofrece una herramienta que permite una mejor comprensión de los mecanismos celulares. «Durante la división celular se produce un cambio en la dureza del tejido. Conocer su elasticidad casi en tiempo real representa una gran ventaja», opina Mathias Fink, profesor de la Escuela Superior de Física y de Química Industriales de París, que no participó en el estudio.

Donovan Thiebaud / Pour la Science

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Pour la Science.

Referencia: «Ultrafast imaging of cell elasticity with optical microelastography». Pol Grasland-Mongrain et al. en PNAS, 16 de enero de 2018.

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