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Tomografía de proyección óptica

Tomografía de proyección óptica de un embrión de ratón en desarrollo, con la expresión de Smoc1 resaltada.

La tomografía de proyección óptica es una forma de tomografía que implica microscopía óptica . [1] La técnica OPT a veces se denomina tomografía computarizada óptica (TC-óptica) y tomografía computarizada por emisión óptica (ECT-óptica) en la literatura, para abordar el hecho de que la técnica tiene similitudes con la tomografía computarizada de rayos X (TC) y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT). [2]

En muchos sentidos, es el equivalente óptico de la tomografía computarizada con rayos X o de la tomografía computarizada médica. La OPT se diferencia en que, a menudo, utiliza fotones ultravioleta, visibles e infrarrojos cercanos en lugar de fotones de rayos X. Sin embargo, las matemáticas esenciales y los algoritmos de reconstrucción utilizados para la TC y la OPT son similares; por ejemplo, la transformación del radón o la reconstrucción iterativa basada en datos de proyección se utilizan tanto en la tomografía computarizada médica como en la OPT para la reconstrucción 3D.

Tanto la TC médica como la OPT calculan volúmenes 3D basándose en la transmisión del fotón a través del material de interés. Dado que el tejido es típicamente opaco en el espectro ultravioleta, visible y cercano al infrarrojo, primero debe aclararse con un agente de limpieza óptica, para que la luz pueda pasar a través de él. Los agentes de limpieza óptica más comunes incluyen BABB y salicilato de metilo (gaulteria).

La OPT puede adoptar dos formas principales: modo de transmisión y modo de emisión. En el modo de transmisión, donde la luz pasa a través de una muestra ópticamente transparente, se puede obtener información estructural sobre la muestra de interés. En el modo de emisión, donde la muestra se expone a la luz de excitación, se puede obtener información funcional sobre la muestra de interés. Junto con los órganos extraídos de ratones modificados genéticamente que expresan proteínas fluorescentes, como las proteínas fluorescentes verdes , el modo de emisión de la OPT puede producir imágenes de expresión genética en 3D del órgano del ratón.

La técnica ya ha contribuido a una gran cantidad de estudios destinados a abordar una amplia gama de cuestiones biológicas en diversos sistemas, como humanos, ratones, pollos, moscas, peces cebra y plantas. Adaptaciones más recientes han permitido además el uso de la técnica para estudios de especímenes a escala de órganos de ratones adultos, [3] núcleos celulares individuales y evaluaciones longitudinales de cultivos de órganos .

La tomografía de proyección óptica de fluorescencia visualiza la distribución de colorantes en la muestra.

Véase también

Referencias

  1. ^ Sharpe, James; Ahlgren, Ulf; Perry, Paul; Hill, Bill; Ross, Allyson; Hecksher-Sørensen, Jacob; Baldock, Richard; Davidson, Duncan (abril de 2002). "Tomografía de proyección óptica como herramienta para la microscopía 3D y los estudios de expresión génica". Science . 296 (5567): 541–5. Bibcode :2002Sci...296..541S. doi :10.1126/science.1068206. PMID  11964482. S2CID  45436939.
  2. ^ Oldham, Mark; Sakhalkar, Harshad; Wang, Ying Min; Guo, Pengyi; Oliver, Tim; Bentley, Rex; Vujaskovic, Zeljko; Dewhirst, Mark (2007). "Imágenes tridimensionales de órganos completos de roedores mediante tomografía computarizada óptica y tomografía por emisión". Journal of Biomedical Optics . 12 (1): 014009. Bibcode :2007JBO....12a4009O. doi : 10.1117/1.2709858 . PMID  17343484.
  3. ^ Cheddad, A.; Svensson, C.; Sharpe, J.; Georgsson, F.; Ahlgren, U. (enero de 2012). "Algoritmos asistidos por procesamiento de imágenes para tomografía de proyección óptica". IEEE Transactions on Medical Imaging . 31 (1): 1–15. doi :10.1109/TMI.2011.2161590. PMID  21768046. S2CID  19452934.

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