Microscopía

CAPÍTULO 7
NUEVAS TENDENCIAS.

7.4.-Microscopía de Resonancia Magnética de Fuerza

7.6.-Digitalización y procesamiento de imágenes microscópicas

Las técnicas de fotografía y video convencionales se ven opacadas por las técnicas modernas de fotografía digital, las cuales son cada día más excelentes. Las imágenes obtenidas mediante un microscopio convencional pueden ser capturadas con cámaras digitales y procesadas con programas especiales para tal fin. El resultado es el incremento de detalles e información que se puede obtener a partir de la imagen original. Dentro de estas técnicas se describe la deconvolución.

Como una de las ventajas de estas técnicas informáticas está la posibilidad de revertir los cambios realizados y además se obtienen imágenes de mayor calidad (fig. 7-9). Una vez capturada la imagen, se procesa con un programa que permite la aplicación de una serie de filtros para modificar el ruido de fondo, el contraste, el brillo y la saturación de colores; variables éstas que son manipuladas para mejorar sustancialmente el aspecto final de la imagen (12). En la actualidad el procesamiento de las imágenes es una de las herramientas que se considera indispensable en la obtención de micrografías de calidad.

Las técnicas de microfotografía evolucionarán gracias a los avances en computación y al diseño de cámaras y otros dispositivos de captura cada vez más eficientes y al desarrollo y perfeccionamiento de novedosos programas de computación para procesamiento de imágenes.

Figura7-9.-Imagen de campo claro de una diatomea. a, imagen original. b, después de la aplicación de un filtro de enfoque, el cual a su vez incrementa el ruido de fondo. c, luego de la aplicación de filtro Sigma noise reduction y filtro de enfoque moderado. d, después de la aplicación de otro filtro de enfoque. Tomado de Wegerhoff R, Weildich O, Kassens M. (2005) (12).

7.7.-Nuevas tecnologías

Algunas de las tendencias más novedosas que han llamado la atención en el campo de la microscopía, altamente influenciadas por la informática y las telecomunicaciones.

7.7.1.-CellScope

Aprovechando los avances en telecomunicaciones, investigadores en la Universidad de Berkeley en California (Estados Unidos) han desarrollado un instrumento que consiste en un microscopio que se puede conectar a un teléfono celular para facilitar los diagnósticos a distancia (telemicroscopía). Permite aumentos que van desde 5x hasta 60x y es utilizado tanto para diagnósticos macroscópicos como microscópicos en preparados histológicos de rutina (biopsias, frotis). Posee iluminación LED potente. Se encuentra en periodo de prueba en áreas rurales de algunos países de África y Asia donde la presencia de médicos es limitada (166, 167) (fig. 7-10).

Figura 7-10.-CellScope o microscopio portátil adosado a un teléfono celular para diagnósticos a distancia. Gracias a las telecomunicaciones, este microscopio permite la visualización en directo de lesiones macroscópicas y de especímenes en láminas histológicas. Tomado de Impresionante (168).

7.7.2.-Microscopio USB

Microscopio digital que se conecta a una computadora mediante un puerto USB (universal serial bus) con buena calidad visual para observar muestras directamente en la pantalla del monitor. Es muy sencillo y permite aumentos de 20x, 50x y 200x. El software suministrado permite la toma de micrografías. Es de suma utilidad en muchas situaciones, ya sea para inspecciones industriales, colegios, estudios forenses, control de calidad y muchas otras aplicaciones. La iluminación es mediante LED (169). Este instrumento es interesante porque puede tenerse en el hogar y de esta manera la microscopía puede estar al alcance de todos, sobretodo de los niños, a quienes este instrumento podría resultar atractivo y motivarlos a observar el mundo microscópico (fig.7.11).

Figura 7-11.-Pequeño microscopio digital que se conecta a la computadora mediante un puerto USB. Tomado de Impresionante (169).

Las nuevas tecnologías son atractivas, cada vez más eficientes y seguirán planteando nuevos retos a los investigadores; sin embargo, el clásico microscopio de luz es el instrumento que seguirá acompañando durante mucho tiempo a los microscopistas en su esfuerzo por conseguir diagnósticos precisos y en sus sueños con revelar los misterios que aún se reservan las células y tejidos.

AUTOEVALUACIÓN PARA EL CAPÍTULO 7:

1. ¿Cuál ha sido el aporte de la informática a la microscopía, tomando en cuenta, desde la observación del espécimen hasta el proceso de obtención y digitalización de imágenes microscópicas?

2. ¿En qué consiste la microscopía Raman o CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scatterig)?

3. ¿Cuáles son las ventajas de la microscopía CARS en relación a los diversos tipos de microscopios estudiados anteriormente?

4. ¿Cuáles son las aplicaciones del microscopio CARS?

5. ¿En qué consiste la microscopía virtual? Cite ejemplos.

6. ¿Cuáles son las aplicaciones de la microscopía virtual?

LECTURA SUGERIDA PARA EL CAPÍTULO 7:

1. Wang, Y., Hahn, K., Murphy, R., Horwitz, A. (2006). From imaging to understanding: Frontiers in living cell imaging. Bethesda MD, April 19-21, 2006. Jour. Cell. Biol., 174 (4), 481-484.

2. Cheng Ji-Xin. Microscopía Óptica No-Lineal – Avances en Diagnósticos y Mejores Tratamientos: 28 de Diciembre de 2007.
http://www.nibib.nih.gov/EnEspanol/eAvances/28Dec07

3. Cheng, J. X. (2007). Coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy.
Appl. Spectrosc., 61, 197-208

4. Le T., Huff T., Cheng Ji-Xin. (2009). Coherent anti-Stokes Raman scattering imaging of lipids in cancer metastasis. BMC Cancer, 9:42.

5. Weinstein R. (2005) Innovations in medical imaging and virtual microscopy. Human Pathology 36, 317– 319

6. Mikula, S., Trotts, I., Stone, J., Jones, E. (2007). Internet-enabled high-resolution brain mapping and virtual microscopy. NeuroImage, 35, 9-15.


Inicio Introducción Capítulo 1: Limitaciones para el estudio de células y tejidos Capítulo 2: Nociones básicas de óptica Capítulo 3: La imagen. Sistemas ópticos Capítulo 4: El microscopio compuesto Capítulo 5: El microscopio electrónico Capítulo 6: Técnicas especiales de microscopía Capítulo 7: Nuevas tendencias Conclusiones Bibliografía Anexos	LA MICROSCOPÍA: HERRAMIENTA PARA ESTUDIAR CÉLULAS Y TEJIDOS
	CAPÍTULO 7 NUEVAS TENDENCIAS. 7.1.-Deconvolución 7.2.-Microscopios confocal 7.3.-Microscopía CARS 7.4.-Microscopía de Resonancia Magnética de Fuerza 7.5.-Microscopía Virtual 7.6.-Digitalización y procesamiento de imágenes microscópicas Las técnicas de fotografía y video convencionales se ven opacadas por las técnicas modernas de fotografía digital, las cuales son cada día más excelentes. Las imágenes obtenidas mediante un microscopio convencional pueden ser capturadas con cámaras digitales y procesadas con programas especiales para tal fin. El resultado es el incremento de detalles e información que se puede obtener a partir de la imagen original. Dentro de estas técnicas se describe la deconvolución. Como una de las ventajas de estas técnicas informáticas está la posibilidad de revertir los cambios realizados y además se obtienen imágenes de mayor calidad (fig. 7-9). Una vez capturada la imagen, se procesa con un programa que permite la aplicación de una serie de filtros para modificar el ruido de fondo, el contraste, el brillo y la saturación de colores; variables éstas que son manipuladas para mejorar sustancialmente el aspecto final de la imagen (12). En la actualidad el procesamiento de las imágenes es una de las herramientas que se considera indispensable en la obtención de micrografías de calidad. Las técnicas de microfotografía evolucionarán gracias a los avances en computación y al diseño de cámaras y otros dispositivos de captura cada vez más eficientes y al desarrollo y perfeccionamiento de novedosos programas de computación para procesamiento de imágenes. Figura7-9.-Imagen de campo claro de una diatomea. a, imagen original. b, después de la aplicación de un filtro de enfoque, el cual a su vez incrementa el ruido de fondo. c, luego de la aplicación de filtro Sigma noise reduction y filtro de enfoque moderado. d, después de la aplicación de otro filtro de enfoque. Tomado de Wegerhoff R, Weildich O, Kassens M. (2005) (12). 7.7.-Nuevas tecnologías Algunas de las tendencias más novedosas que han llamado la atención en el campo de la microscopía, altamente influenciadas por la informática y las telecomunicaciones. 7.7.1.-CellScope Aprovechando los avances en telecomunicaciones, investigadores en la Universidad de Berkeley en California (Estados Unidos) han desarrollado un instrumento que consiste en un microscopio que se puede conectar a un teléfono celular para facilitar los diagnósticos a distancia (telemicroscopía). Permite aumentos que van desde 5x hasta 60x y es utilizado tanto para diagnósticos macroscópicos como microscópicos en preparados histológicos de rutina (biopsias, frotis). Posee iluminación LED potente. Se encuentra en periodo de prueba en áreas rurales de algunos países de África y Asia donde la presencia de médicos es limitada (166, 167) (fig. 7-10). Figura 7-10.-CellScope o microscopio portátil adosado a un teléfono celular para diagnósticos a distancia. Gracias a las telecomunicaciones, este microscopio permite la visualización en directo de lesiones macroscópicas y de especímenes en láminas histológicas. Tomado de Impresionante (168). 7.7.2.-Microscopio USB Microscopio digital que se conecta a una computadora mediante un puerto USB (universal serial bus) con buena calidad visual para observar muestras directamente en la pantalla del monitor. Es muy sencillo y permite aumentos de 20x, 50x y 200x. El software suministrado permite la toma de micrografías. Es de suma utilidad en muchas situaciones, ya sea para inspecciones industriales, colegios, estudios forenses, control de calidad y muchas otras aplicaciones. La iluminación es mediante LED (169). Este instrumento es interesante porque puede tenerse en el hogar y de esta manera la microscopía puede estar al alcance de todos, sobretodo de los niños, a quienes este instrumento podría resultar atractivo y motivarlos a observar el mundo microscópico (fig.7.11). Figura 7-11.-Pequeño microscopio digital que se conecta a la computadora mediante un puerto USB. Tomado de Impresionante (169). Las nuevas tecnologías son atractivas, cada vez más eficientes y seguirán planteando nuevos retos a los investigadores; sin embargo, el clásico microscopio de luz es el instrumento que seguirá acompañando durante mucho tiempo a los microscopistas en su esfuerzo por conseguir diagnósticos precisos y en sus sueños con revelar los misterios que aún se reservan las células y tejidos. AUTOEVALUACIÓN PARA EL CAPÍTULO 7: 1. ¿Cuál ha sido el aporte de la informática a la microscopía, tomando en cuenta, desde la observación del espécimen hasta el proceso de obtención y digitalización de imágenes microscópicas? 2. ¿En qué consiste la microscopía Raman o CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scatterig)? 3. ¿Cuáles son las ventajas de la microscopía CARS en relación a los diversos tipos de microscopios estudiados anteriormente? 4. ¿Cuáles son las aplicaciones del microscopio CARS? 5. ¿En qué consiste la microscopía virtual? Cite ejemplos. 6. ¿Cuáles son las aplicaciones de la microscopía virtual? LECTURA SUGERIDA PARA EL CAPÍTULO 7: 1. Wang, Y., Hahn, K., Murphy, R., Horwitz, A. (2006). From imaging to understanding: Frontiers in living cell imaging. Bethesda MD, April 19-21, 2006. Jour. Cell. Biol., 174 (4), 481-484. 2. Cheng Ji-Xin. Microscopía Óptica No-Lineal – Avances en Diagnósticos y Mejores Tratamientos: 28 de Diciembre de 2007. http://www.nibib.nih.gov/EnEspanol/eAvances/28Dec07 3. Cheng, J. X. (2007). Coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy. Appl. Spectrosc., 61, 197-208 4. Le T., Huff T., Cheng Ji-Xin. (2009). Coherent anti-Stokes Raman scattering imaging of lipids in cancer metastasis. BMC Cancer, 9:42. 5. Weinstein R. (2005) Innovations in medical imaging and virtual microscopy. Human Pathology 36, 317– 319 6. Mikula, S., Trotts, I., Stone, J., Jones, E. (2007). Internet-enabled high-resolution brain mapping and virtual microscopy. NeuroImage, 35, 9-15.

	ir arriba