Hace mucho tiempo que los astrónomos descubrieron cómo hacer que las imágenes de galaxias distantes que obtienen con sus telescopios sean más claras y nítidas. Utilizando técnicas que miden cómo el entorno distorsiona la luz, pueden aplicar correcciones para cancelar las distorsiones.
Los microscopistas han estado utilizando estos métodos para crear imágenes claras de muestras biológicas gruesas, que también desvían la luz y crean distorsiones. Pero estas técnicas (una clase de métodos llamados óptica adaptativa) son complejas, costosas y lentas, lo que las coloca fuera del alcance de muchos laboratorios.
Ahora, con la esperanza de que la óptica adaptativa esté más disponible para los biólogos, un equipo dirigido por investigadores del Campus de Investigación Genelia del HHMI ha recurrido a una clase de técnicas llamadas diversidad de fases que se utilizan ampliamente en astronomía pero que son nuevas para las ciencias de la vida.
Estos métodos de diversidad de fase agregan imágenes adicionales con errores conocidos a la imagen borrosa con errores desconocidos, proporcionando suficiente información adicional para desenfocar la imagen original. A diferencia de muchas otras técnicas de óptica adaptativa, la diversidad de fase no requiere cambios importantes en el sistema de imágenes, lo que la convierte en una vía potencialmente atractiva para la microscopía.
Para implementar el nuevo método, el equipo primero adaptó el algoritmo astronómico para su uso en microscopía y lo validó con simulaciones. A continuación, construyeron un microscopio con un espejo defectuoso, cuya superficie reflectante se podía cambiar, y dos lentes adicionales: una modificación menor de un microscopio existente que produce defectos conocidos. También mejoraron el software utilizado para la optimización de la diversidad de fases.
Como prueba de su nuevo método, el equipo demostró que podían calibrar el espejo deformable del microscopio 100 veces más rápido que los métodos de la competencia. A continuación, demostraron que el nuevo método puede comprender y corregir errores generados aleatoriamente, proporcionando imágenes claras de perlas fluorescentes y células fijas.
El siguiente paso es probar el método en muestras del mundo real, incluidas células y tejidos vivos, y ampliar su uso a microscopios más complejos. El equipo también espera que el proceso sea más automatizado y más fácil de usar. Esperan que el nuevo método, que es más rápido y más barato que las técnicas actuales, algún día pueda hacer que la óptica adaptativa sea accesible a más laboratorios, permitiendo a los biólogos ver con mayor precisión cuando miran profundamente en el tejido.
