Microscòpia òptica avançada per a les ciències de la vida: de les seccions òptiques a la nanodissecció òptica

La microscòpia òptica ha patit una gran revolució en les darreres tres dècades
amb l'arribada dels làsers i les proteïnes fluorescents. Sent capaços de
marcar individualment molècules i proteïnes en cèŀlules i organismes vius,
ara els científics poden observar múltiples components ceŀlulars i proteïnes
simultàniament, al llarg dels diferents compartiments i teixits, i també
veure la interacció d'aquests entre si. Com que la microscòpia de fluorescència
moderna està esdevenint una veritable microscòpia molecular
amb tècniques específiques per a l'estudi de dinàmica de proteïnes com
el FRAP o el FRET, la capacitat dels microscopis òptics de generar imatges
altament resolutives, tant en la dimensió espacial com en la temporal, ha
millorat dràsticament. En aquest capítol revisem els principis bàsics de la
fluorescència, la preparació de mostres biològiques i els conceptes òptics
darrere els quals es troba la capacitat de la microscòpia confocal de generar
imatges tridimensionals a partir de seccions òptiques. També abordem
tècniques basades en la manipulació amb làsers com la nanocirurgia per
làser i en discutim aplicacions modernes dins de la biologia ceŀlular i del
desenvolupament, en especial l'ablació ceŀlular i la cirurgia intraceŀlular,
les quals han esdevingut avui dia eines importants per interactuar amb teixits
pluriceŀlulars, ja que ens permeten avaluar forces i estats biomecànics
de les cèŀlules durant processos importants del desenvolupament dels organismes.
Finalment, expliquem els principis d'un dels últims avenços en
l'adquisició d'imatges de fluorescència, la microscòpia en full de llum, que
permet als científics esquivar les principals limitacions de les microscòpies
convencional i confocal, ja que ofereix les capacitats d'adquirir imatges en
profunditat en llargs períodes de temps.