Um novo microscópio pode capturar imagens 3-D de organismos vivos em tempo real. É chamado de escopo de QIs, uma inovação de um spinoff da Universidade Carlos III de Madrid (UC3M), 4D Nature. O microscópio pode ser usado em pesquisas biomédicas ou para melhorar os procedimentos de diagnóstico clínico.

Este microscópio de última geração pode fazer imagens tridimensionais de pequenos espécimes (entre 1 mm e 2 cm) por meio do uso de um feixe de laser plano em tempo quase real, o que torna possível monitorar os animais à medida que se desenvolvem. "Podemos ver como o coração de um peixe-zebra bate e fazer uma reconstrução 3-D de sua batida, "disse Jorge Ripoll, professor do Departamento de Bioengenharia e Engenharia Aeroespacial da UC3M e cofundador da 4D Nature com Alicia Arranz e César Nombela. "Ele pode ser usado para muitos estudos relacionados a doenças cardiovasculares, e para entender melhor como o coração funciona. "

De acordo com seus criadores, esta tecnologia representa a próxima etapa na microscopia confocal, que revolucionou o mundo da biomedicina nas últimas duas décadas. O escopo de QIs pode capturar 200 imagens por segundo, em comparação com as aproximadamente cinco imagens por segundo de um microscópio confocal moderno. Além de sua velocidade, pode marcar células ou processos moleculares com cores diferentes usando seus quatro lasers, que pode ser aumentado para seis. "Isso torna possível monitorar até seis células diferentes ou seis tipos de células diferentes na mesma amostra, "disse Ripoll, que conduz sua pesquisa no UC3M Biomedical Imaging and Instruments Group (BiiG).

Essa máquina pode observar o que ocorre no nível celular no desenvolvimento do tecido ou no funcionamento interno dos órgãos. "Se as células são marcadas com proteínas fluorescentes, você pode fazer um monitoramento específico do que acontece no nível celular em cada órgão, "disse Ripoll." Geramos um feixe de luz com um laser. Esse feixe de luz excita a fluorescência, e quando o feixe de luz é movido, obtemos uma imagem 3D do espécime. "

O QIs-scope tem aplicações no setor de imagens biomédicas. É útil em laboratórios de pesquisa ou desenvolvimento de biologia molecular para estudar órgãos inteiros ou em modelos de animais in vivo. Na verdade, as medições do coração do peixe-zebra foram feitas em colaboração com o grupo de Nadia Mercader do National Center for Cardiovascular Research. Também, pode ser do interesse de clínicas e centros farmacêuticos que usam os microscópios confocais tradicionais. Além disso, pode ser usado para monitorar a qualidade dos fluidos e a presença de impurezas para fazer imagens 3-D de materiais transparentes. Pode ser aplicado por meio do uso de outros comprimentos de onda do espectro eletromagnético (terahertz ou microondas, por exemplo) em imagens de materiais opacos.

A chave para o funcionamento do escopo de QIs está no software, porque fazer medições em diferentes posições de um espécime a uma taxa de 200 imagens por segundo, é necessário coordenar um conjunto de lasers, motores, câmeras e filtros de forma muito eficaz. A alta velocidade de medição torna possível observar vários ângulos da amostra. Isso melhora a resolução e a qualidade dos dados reconstruídos, mas requer um software complexo para combinar todas essas medições. "Nosso objetivo é que o escopo de QIs seja fácil de usar com software intuitivo, para que o usuário possa ver a amostra e escolher onde fazer as varreduras, escolha as cores de excitação e gere uma imagem tridimensional com quantas cores forem escolhidas. "