Análisis de imágenes y observación de células vivas

Sistemas de visualización de células vivas

Se utilizan diversas técnicas para visualizar las complejas estructuras y el comportamiento de las células. En los análisis estáticos, las células se fijan y se tiñen, lo que requiere su muerte y, por lo tanto, la captura de un único instante en el tiempo celular. Aunque las técnicas estáticas son adecuadas para algunas aplicaciones, no permiten comprender las actividades celulares. Los enfoques dinámicos con células vivas facilitan la visualización de la estructura, el comportamiento o la composición de las células vivas, sin necesidad de la tinción tradicional. Estas técnicas son ideales para aplicaciones que deben imitar las condiciones in vivo, así como para desarrollar ensayos predictivos para el cribado de fármacos.

Los sistemas de imagenología de células vivas utilizan óptica avanzada, control ambiental y reactivos que permiten realizar estudios a largo plazo de células de mamíferos, bacterias y levaduras. Los sistemas de cultivo e imagenología que también emplean microfluídica permiten un control preciso del microambiente de cultivo —como el flujo, la mezcla de gases y la temperatura— al tiempo que limitan el estrés físico sobre las células. La obtención de imágenes y el análisis de células vivas son adecuados para una amplia gama de aplicaciones, entre las que se incluyen la hipoxia, la migración celular, el cultivo celular en 3D, la dinámica del citoesqueleto y el tráfico de proteínas. Los sistemas avanzados automatizan las condiciones de cultivo, la administración y retirada de tratamientos, y los intervalos de obtención de imágenes para generar imágenes que pueden presentarse como imágenes fijas o datos de vídeo.

Reactivos para la obtención de imágenes de células vivas

Los medios y suplementos para la obtención de imágenes de células vivas están diseñados para proteger a las células del daño celular inducido por la luz durante los experimentos de lapso de tiempo. Estos reactivos también están formulados para presentar una baja autofluorescencia y fotoblanqueo, lo que mejora considerablemente la calidad de las imágenes fluorescentes de células vivas.

Existe una amplia variedad de colorantes para células vivas que permiten estudiar los procesos dinámicos de las células vivas. Los colorantes fluorescentes para orgánulos de células vivas permiten la tinción selectiva de orgánulos específicos, como la membrana celular, el núcleo, el citoplasma, las mitocondrias, los lisosomas, el retículo endoplásmico (RE), el aparato de Golgi y las proteínas del citoesqueleto, todo ello sin aumentar la citotoxicidad. El uso de colorantes para orgánulos como contratintes en la obtención de imágenes de células vivas también resulta útil en estudios funcionales.

Los biosensores con GFP y RFP pueden utilizarse para detectar una proteína específica, así como la localización subcelular de dicha proteína dentro de las células vivas, ya sea mediante microscopía fluorescente o mediante la captura de vídeo a intervalos. Los sistemas de vectores lentivirales son una herramienta muy utilizada para introducir genes y productos génicos en las células, con numerosas ventajas respecto a la transfección basada en productos químicos. Más allá de la detección de orgánulos, los colorantes permeables a las células vivas se utilizan para aplicaciones como la detección de la apoptosis, la viabilidad celular, el estado de salud de las células, la hipoxia, los estudios de especies reactivas de oxígeno, la obtención de imágenes con indicadores de calcio y los experimentos con células neuronales o madre.