A pesar de que la microscopía multifotónica permite estudiar las células y su comportamiento con un detalle sin precedentes, esta técnica se puede mejorar. Es a lo que aspira un equipo internacional, que trabaja en el desarrollo del concepto 4for2, llamado a sentar las bases de mejores herramientas destinadas al diagnóstico clínico y al seguimiento de enfermedades.
La microscopía multifotónica utiliza pequeñas moléculas fluorescentes (colorantes) que absorben varios fotones de manera simultánea y, posteriormente, emiten luz, en un fenómeno conocido como fluorescencia. Cuando estas moléculas son internalizadas por las células, actúan como pequeños “reporteros”, proporcionando información sobre su ubicación y entorno a través de la fluorescencia, detectable mediante un microscopio.
La resolución espacial, es decir, la precisión con la que se puede localizar estas moléculas, mejora significativamente cuando absorben múltiples fotones. En los equipos estándar, la absorción de dos fotones es suficiente, pero la absorción de cuatro fotones ofrecería una resolución aún mayor. Sin embargo, lograr que una molécula absorba cuatro fotones requiere láseres de altísima potencia, lo que representa un desafío técnico importante.
Concepto para revolucionar la microscopía multifotónica
El concepto 4for2, en cuyo desarrollo participa la Universidad de Huelva, ofrece una solución innovadora a este obstáculo. Permite utilizar la absorción bien estudiada de dos fotones y, al mismo tiempo, generar una fluorescencia equivalente a la absorción de cuatro fotones. Esto facilita la visualización de los detalles celulares con mayor claridad y definición.
Para lograrlo, los investigadores combinaron dos procesos que requieren dos fotones cada uno, en un enfoque análogo a la operación 2 × 2 = 4. Esta idea representa un cambio de paradigma, y su implementación exitosa fue recientemente publicada en Nature Communications.
Procesos bifotónicos
“La combinación de distintos procesos bifotónicos supone un cambio significativo que permitirá a la comunidad científica ampliar los límites de la microscopía multifotónica. La prueba de concepto desarrollada en este proyecto Pathfinder Open es un primer paso hacia una herramienta potente con amplias aplicaciones en el ámbito sanitario”, afirmó Uwe Pischel, profesor del Departamento de Química y del Centro de Investigación en Química Sostenible (CIQSO) de la Universidad de Huelva y coautor del estudio.
