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Miércoles, 13 febrero 2013
Ingeniería

Nanolentes líquidas capaces de captar imágenes de virus

Usando lentes líquidas diminutas que se autoensamblan alrededor de objetos microscópicos, se ha conseguido crear un método de microscopía óptica que permite a los usuarios observar directamente objetos más de 1.000 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano.

Combinada con técnicas de reconstrucción digital ejecutadas en un ordenador, esta plataforma portátil y económica, que tiene un campo de visión amplio, puede detectar nanopartículas y virus individuales, lo cual la hace potencialmente útil para poder diagnosticar enfermedades sin tener que acudir a un laboratorio o en lugares en que los recursos médicos son limitados.

La microscopía electrónica es una de las técnicas de referencia actuales para observar objetos nanométricos. Esta tecnología utiliza un haz de electrones para esbozar la forma y estructura de objetos nanométricos. Para eso, también se utilizan otras técnicas ópticas de obtención de imágenes, pero todas ellas son relativamente voluminosas, requieren tiempo para la preparación y análisis de las muestras, y tienen un campo de visión limitado, normalmente inferior a 0,2 milímetros cuadrados, lo cual puede hacer que observar partículas muy poco concentradas en un entorno pero potencialmente peligrosas, como por ejemplo partículas víricas, sea un reto.

Para superar estas dificultades, el equipo de Aydogan Ozcan, profesor de ingeniería electrónica y bioingeniería en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), ha desarrollado la nueva plataforma de microscopía óptica usando lentes nanométricas que se adhieren a los objetos que el usuario quiere observar. Esto le ofrece al usuario la oportunidad de observar virus y otros objetos individuales de manera relativamente barata, y también permite el procesamiento de un gran volumen de muestras.

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La nueva técnica, así pues, destaca, por su bajo costo, y su capacidad para detectar partículas o virus de tamaño inferior a 100 nanómetros en áreas de muestra muy grandes.

A escalas más pequeñas de 100 nanómetros, la microscopía óptica se convierte en un reto debido a sus débiles niveles de señales de luz. Usando una mezcla líquida especial, las lentes nanométricas, que normalmente tienen menos de 200 nanómetros de grosor, se autoensamblan alrededor de los objetos sobre un sustrato de vidrio.

Una fuente de luz simple, como por ejemplo un diodo emisor de luz (LED), se utiliza entonces para iluminar el conjunto de nanolente y objeto. Utilizando un grupo de sensores de silicio, se detectan hologramas de las nanopartículas. Entonces, los hologramas se reconstruyen rápidamente con la ayuda de un ordenador personal, para detectar nanopartículas individuales sobre el sustrato de vidrio.

Los investigadores han utilizado la nueva técnica para obtener imágenes de nanopartículas de poliestireno individuales, así como partículas virales de la gripe H1N1 y adenovirus.

Aunque esta técnica no proporciona la alta resolución de la microscopía electrónica, tiene un campo de visión mucho más amplio (más de 20 milímetros cuadrados) y puede ser útil en la búsqueda de objetos nanométricos en muestras donde tales objetos sean escasos.

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