Un nuevo método para medir la vida útil de la luminiscencia supone un gran avance en la obtención de imágenes científicas
Acelerar el ritmo de los descubrimientos científicos e industriales
Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, el Instituto Leibniz de Investigación del Mar Báltico y la Universidad de Copenhague presentan un método innovador para obtener imágenes de los tiempos de vida de la luminiscencia. Se trata de un método sencillo que utiliza equipos económicos y de fácil acceso y que allana el camino para estudios avanzados de la dinámica química en sistemas medioambientales y biológicos. Por ejemplo, permite registrar la dinámica del oxígeno con una precisión temporal y espacial mucho mayor.
La configuración del novedoso enfoque para la obtención de imágenes del tiempo de vida de los colorantes luminiscentes, que se basa en la técnica de "frame-straddling" y permite una fácil implementación.
Soeren Ahmerkamp, Max Planck Institute for Marine Microbiology
Tomemos como ejemplo el oxígeno: El oxígeno es una molécula clave para la vida, y para entender la dinámica de los ecosistemas puede ser importante seguir sus caminos con mucho detalle. Los sensores ópticos que utilizan tintes luminiscentes se emplean desde hace tiempo para cartografiar los niveles de oxígeno en los sistemas marinos: El oxígeno reduce los tiempos de vida de fosforescencia de los colorantes, que indican así las concentraciones de oxígeno. Sin embargo, hasta ahora la obtención de imágenes de los tiempos de vida de la luminiscencia requería equipos costosos y especializados, por lo que la técnica quedaba fuera del alcance de muchas aplicaciones industriales y de investigación. Un equipo conjunto de investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, el Instituto Leibniz de Investigación del Mar Báltico y la Universidad de Copenhague, en colaboración con socios internacionales, ha desarrollado un método pionero para obtener imágenes de la vida útil de las señales luminiscentes. La revolucionaria técnica permite medir a alta velocidad la vida útil de la luminiscencia, transformando así los campos que dependen de la detección óptica y la imagen química. Los resultados se han publicado en la revista ACS Sensors.
La medición de la vida útil de la luminiscencia al alcance de todos
"Nuestro nuevo método integrado simplifica estas mediciones y permite a los investigadores determinar los tiempos de vida de la luminiscencia utilizando sistemas de cámaras estándar", explica Soeren Ahmerkamp, que ha llevado a cabo la investigación en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina de Bremen y en el Instituto Leibniz de Investigación del Mar Báltico de Warnemünde, ambos en Alemania. Mediante la sincronización de breves ráfagas de luz con una temporización precisa de la cámara a través de una técnica denominada "frame-straddling", se capturan dos imágenes: Una que registra la ráfaga de luz inicial y otra que mide la ráfaga de luz inicial y el resplandor luminiscente posterior de mayor duración. La diferencia entre estas imágenes revela la vida útil integrada de la luminiscencia, proporcionando una lectura detallada y precisa en escalas de tiempo inferiores a un milisegundo.
"Ofrecemos una forma más accesible de medir los tiempos de vida de la luminiscencia, que suele considerarse el patrón oro de la detección óptica", afirma Michael Kühl, de la Universidad de Copenhague (Dinamarca). Adoptando la técnica de "frame-straddling" desarrollada originalmente para mediciones de flujo a alta velocidad, hemos creado una técnica que puede utilizarse con una amplia gama de cámaras disponibles en el mercado. Esto permitirá a un mayor número de laboratorios obtener imágenes de alta resolución a lo largo de la vida".
Nuevas posibilidades en la obtención de imágenes químicas
La capacidad de medir los tiempos de vida de la luminiscencia con facilidad y a alta velocidad abre nuevas posibilidades para la obtención de imágenes químicas. Los investigadores pueden ahora registrar la dinámica del oxígeno con una precisión temporal y espacial mucho mayor. "Rastreamos la dinámica del oxígeno alrededor de las algas en centésimas de segundo y visualizamos cómo las partículas que consumen oxígeno se desplazan por el agua, demostrando así la utilidad del método", afirma Ahmerkamp. "El método integrado de decaimiento de la luminiscencia puede utilizarse para obtener conocimientos más profundos sobre cómo varía el oxígeno en los entornos marinos, desde la escala de partículas microscópicas hasta ecosistemas enteros".
Acelerar el ritmo de los descubrimientos en la ciencia y la industria
Este nuevo método podría estimular más aplicaciones de las imágenes de luminiscencia de por vida en las ciencias y la ingeniería medioambientales y biomédicas. Al hacer más accesibles las mediciones de alta precisión, puede estimular enfoques experimentales novedosos, acelerando el ritmo de los descubrimientos en estas áreas.
"Nuestro objetivo era democratizar el acceso a una potente herramienta analítica", añade Ahmerkamp. "Creemos que este método permitirá a los investigadores explorar interacciones químicas complejas con mayor facilidad y flexibilidad que nunca".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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