Realizan una histopatología completamente digital mediante un microscopio híbrido óptico-infrarrojo
Por el equipo editorial de LabMedica en español Actualizado el 24 Feb 2020 |

Imagen: Esta comparación lado a lado de una biopsia de tejido mamario demuestra algunas de las capacidades del microscopio híbrido óptico-infrarrojo. A la izquierda, una muestra de tejido teñida por métodos tradicionales. Centro, una coloración computarizada creada a partir de imágenes híbridas óptico-infrarrojas. Derecha, tipos de tejidos identificados con datos infrarrojos. El rosa en esta imagen significa cáncer maligno (Fotografía cortesía de Rohit Bhargava, PhD).
El estándar de oro de la patología de los tejidos es agregar colorantes o tinciones para que los patólogos puedan ver las formas y patrones de las células mediante un microscopio. Sin embargo, en ocasiones, puede ser difícil diferenciar el cáncer del tejido sano o identificar los límites de un tumor, y en muchos casos el diagnóstico es subjetivo.
La microscopía óptica para muestras biomédicas requiere experiencia en coloraciones histológicas para visualizar la estructura y la composición. La imagenología espectroscópica en el infrarrojo medio (IR medio) ofrece registros moleculares sin etiquetas y coloraciones virtuales al sondear modos vibracionales fundamentales de los componentes moleculares.
Los bioingenieros de la Universidad de Illinois en Urbana–Champaign (Urbana, IL, EUA) y sus colegas, desarrollaron un microscopio híbrido al agregar un láser infrarrojo y una lente de microscopio especializada, llamada objetivo de interferencia, a una cámara óptica. El híbrido óptico-infrarrojo puede medir datos infrarrojos y obtener una imagen óptica de alta resolución con un microscopio óptico, del tipo que se encuentra corrientemente en clínicas y laboratorios.
El equipo combinó las dos técnicas para aprovechar las fortalezas de ambos. Tiene la alta resolución, gran campo de visión y accesibilidad de un microscopio óptico. Además, los datos infrarrojos se pueden analizar computacionalmente, sin agregar colorantes ni coloraciones que puedan dañar los tejidos. El software puede recrear diferentes coloraciones o incluso superponerlas para crear una imagen más completa y totalmente digital de lo que hay en el tejido.
Los científicos verificaron su microscopio mediante la obtención de imágenes de muestras de tejido mamario, tanto sanas como cancerosas, y compararon los resultados de las “coloraciones” computadas del microscopio híbrido con los de la técnica de coloración tradicional. La biopsia digital se correlacionó estrechamente con la tradicional. Además, descubrieron que su híbrido óptico-infrarrojo superó el estado del arte en microscopios infrarrojos de varias maneras. Tiene una cobertura diez veces mayor, una mayor consistencia y una resolución cuatro veces mayor, lo que permite obtener imágenes infrarrojas de muestras más grandes, en menos tiempo y con detalles sin precedentes.
Rohit Bhargava, PhD, profesor de bioingeniería y autor principal del estudio, dijo: “La ventaja es que no se requieren coloraciones y se puede medir tanto la organización de las células como su química. Medir la química de las células tumorales y su microambiente puede conducir a mejores diagnósticos de cáncer y una mejor comprensión de la enfermedad”.
Los autores concluyeron que el híbrido óptico-infrarrojo (IR-OH) es compatible con la práctica de patología clínica y podría constituir una alternativa rentable a los protocolos convencionales basados en coloraciones para poder realizar una patología totalmente digital sin colorantes. El estudio fue publicado el 3 de febrero de 2020 en las Proceedings of the National Academy of Sciences.
Enlace relacionado:
Universidad de Illinois en Urbana–Champaign
La microscopía óptica para muestras biomédicas requiere experiencia en coloraciones histológicas para visualizar la estructura y la composición. La imagenología espectroscópica en el infrarrojo medio (IR medio) ofrece registros moleculares sin etiquetas y coloraciones virtuales al sondear modos vibracionales fundamentales de los componentes moleculares.
Los bioingenieros de la Universidad de Illinois en Urbana–Champaign (Urbana, IL, EUA) y sus colegas, desarrollaron un microscopio híbrido al agregar un láser infrarrojo y una lente de microscopio especializada, llamada objetivo de interferencia, a una cámara óptica. El híbrido óptico-infrarrojo puede medir datos infrarrojos y obtener una imagen óptica de alta resolución con un microscopio óptico, del tipo que se encuentra corrientemente en clínicas y laboratorios.
El equipo combinó las dos técnicas para aprovechar las fortalezas de ambos. Tiene la alta resolución, gran campo de visión y accesibilidad de un microscopio óptico. Además, los datos infrarrojos se pueden analizar computacionalmente, sin agregar colorantes ni coloraciones que puedan dañar los tejidos. El software puede recrear diferentes coloraciones o incluso superponerlas para crear una imagen más completa y totalmente digital de lo que hay en el tejido.
Los científicos verificaron su microscopio mediante la obtención de imágenes de muestras de tejido mamario, tanto sanas como cancerosas, y compararon los resultados de las “coloraciones” computadas del microscopio híbrido con los de la técnica de coloración tradicional. La biopsia digital se correlacionó estrechamente con la tradicional. Además, descubrieron que su híbrido óptico-infrarrojo superó el estado del arte en microscopios infrarrojos de varias maneras. Tiene una cobertura diez veces mayor, una mayor consistencia y una resolución cuatro veces mayor, lo que permite obtener imágenes infrarrojas de muestras más grandes, en menos tiempo y con detalles sin precedentes.
Rohit Bhargava, PhD, profesor de bioingeniería y autor principal del estudio, dijo: “La ventaja es que no se requieren coloraciones y se puede medir tanto la organización de las células como su química. Medir la química de las células tumorales y su microambiente puede conducir a mejores diagnósticos de cáncer y una mejor comprensión de la enfermedad”.
Los autores concluyeron que el híbrido óptico-infrarrojo (IR-OH) es compatible con la práctica de patología clínica y podría constituir una alternativa rentable a los protocolos convencionales basados en coloraciones para poder realizar una patología totalmente digital sin colorantes. El estudio fue publicado el 3 de febrero de 2020 en las Proceedings of the National Academy of Sciences.
Enlace relacionado:
Universidad de Illinois en Urbana–Champaign
Últimas Tecnología noticias
- Algoritmo de firma ligera permite diagnósticos médicos más rápidos y precisos
- Tecnología de microchip desechable podría detectar selectivamente VIH en muestras de sangre completa
- Dispositivo microfluídico Dolor en un Chip determina tipos de dolor crónico desde muestras de sangre
- Innovador sensor fluorométrico sin etiquetas permite detección más sensible del ARN viral
- Teléfonos inteligentes podrían diagnosticar enfermedades mediante escáneres infrarrojos
- Nueva tecnología de sensores permite diagnóstico temprano de trastornos metabólicos y cardiovasculares
- Avance en impresión 3D permite desarrollo a gran escala de diminutos dispositivos microfluídicos
- Plataforma de sensores en papel transforma diagnóstico cardíaco
- Estudio explora impacto de pruebas POC en el futuro de los diagnósticos
- Sensor económico de respuesta rápida permite detección temprana y precisa del cáncer de pulmón
- Nanotecnología para diagnósticar cáncer de cuello uterino podría sustituir pruebas de Papanicolaou
- Plataforma de laboratorio en chip agilizar diagnóstico del cáncer
- Plataforma de biosensores detecta simultáneamente vitamina C y SARS-CoV-2
- Nuevo método analiza lágrimas para detectar enfermedades de forma temprana
- Sensores basados en FET abren camino a dispositivos de diagnóstico portátiles para detectar múltiples enfermedades
- Biosensor basado en papel para detectar glucosa mediante sudor revoluciona tratamiento de diabetes
Canales
Química Clínica
ver canal
Monitorización con espectrometría de masas predice e identifica recaída temprana del mieloma
El mieloma, un tipo de cáncer que afecta la médula ósea, es actualmente incurable, aunque muchos pacientes pueden vivir más de 10 años tras el diagnóstico.... Más
Herramienta química a nanoescala 'brillantemente luminosa' mejora detección de enfermedades
Miles de moléculas brillantes disponibles comercialmente, conocidas como fluoróforos, se utilizan comúnmente en imágenes médicas, detección de enfermedades, marcado... MásDiagnóstico Molecular
ver canal
Herramienta genética predice supervivencia de pacientes con cáncer de páncreas
Un marcador tumoral es una sustancia presente en el organismo que puede indicar la presencia de cáncer. Estas sustancias, que pueden incluir proteínas, genes, moléculas u otros compuestos... Más
Prueba de orina diagnostica cáncer de próstata inicial
El cáncer de próstata es una de las principales causas de muerte en hombres a nivel mundial. Un desafío importante para diagnosticar la enfermedad es la ausencia de biomarcadores confiables... MásHematología
ver canal
Nuevo sistema de puntuación predice riesgo de cáncer a partir de un trastorno sanguíneo común
La citopenia clonal de significado incierto (CCSI) es un trastorno sanguíneo común en adultos mayores, caracterizado por mutaciones en las células sanguíneas y un recuento ... Más
Prueba prenatal no invasiva para determinar estado RhD del feto es 100 % precisa
En los Estados Unidos, aproximadamente el 15 % de las embarazadas son RhD negativas. Sin embargo, en aproximadamente el 40 % de estos casos, el feto también es RhD negativo, lo que hace innecesaria la... MásInmunología
ver canal
Prueba de células madre predice resultado del tratamiento en cáncer de ovario resistente al platino
El cáncer de ovario epitelial suele responder inicialmente a la quimioterapia, pero con el tiempo, el tumor desarrolla resistencia a la terapia, lo que provoca su recrecimiento. Esta resistencia... Más
Análisis de sangre con aprendizaje automático predice respuesta a inmunoterapia en pacientes con linfoma
La terapia de células T con receptores de antígenos quiméricos (CAR) se ha convertido en uno de los avances recientes más prometedores en el tratamiento de los cánceres... MásMicrobiología
ver canal
Nueva prueba diagnostica meningitis bacteriana con rapidez y precisión
La meningitis bacteriana es una afección potencialmente mortal: uno de cada seis pacientes fallece y la mitad de los supervivientes experimentan síntomas persistentes. Por lo tanto, un d... Más
Dispositivo portátil ofrece resultados de tuberculosis económico y rápido
La tuberculosis (TB) sigue siendo la enfermedad infecciosa más mortal a nivel mundial, afectando a aproximadamente 10 millones de personas al año. En 2021, alrededor de 4,2 millones de casos... MásTecnología
ver canal
Algoritmo de firma ligera permite diagnósticos médicos más rápidos y precisos
Cada material o molécula interactúa con la luz de forma única, creando un patrón distintivo, similar a una huella dactilar. La espectroscopia óptica, que consiste en... Más
Tecnología de microchip desechable podría detectar selectivamente VIH en muestras de sangre completa
A finales de 2023, aproximadamente 40 millones de personas en todo el mundo vivían con VIH, y alrededor de 630.000 personas murieron por enfermedades relacionadas con el sida ese mismo año.... MásIndustria
ver canal
Cepheid y Oxford Nanopore se unen para desarrollar soluciones con secuenciación automatizada
Cepheid (Sunnyvale, CA, EUA), una empresa líder en diagnóstico molecular, y Oxford Nanopore Technologies (Oxford, Reino Unido), la empresa detrás de una nueva generación de... Más