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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 util...

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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 utiliza microscopía óptica . [ 1 ] En la literatura, la técnica OPT a veces se denomina tomografía computarizada óptica (TC óptica) y tomografía computarizada de emisión óptica (ECT óptica), debido a su similitud con la tomografía computarizada de rayos X (TC) y la tomografía computarizada de emisión de fotón único (SPECT). [ 2 ]

En muchos sentidos, es el equivalente óptico de la tomografía computarizada de rayos X o la tomografía computarizada médica. La OPT se diferencia en que suele utilizar fotones ultravioleta, visible e infrarrojo cercano 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 transformada de Radon 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 tomografía computarizada (TC) médica como la tomografía óptica por emisión de fotón (OPT) calculan volúmenes 3D basándose en la transmisión del fotón a través del material de interés. Dado que el tejido suele ser opaco en el espectro ultravioleta, visible e infrarrojo cercano, primero debe transparentarse con un agente de aclaramiento óptico para que la luz pueda atravesarlo. Algunos agentes de aclaramiento óptico comunes son el BABB y el 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 atraviesa 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 luz de excitación, se puede obtener información funcional sobre la muestra de interés. En combinación con órganos extraídos de ratones genéticamente modificados que expresan proteínas fluorescentes, como las proteínas fluorescentes verdes , el modo de emisión de la OPT puede generar imágenes tridimensionales de la expresión genética del órgano del ratón.

La técnica ya ha contribuido a un gran número 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 permite visualizar la distribución de los 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 microscopía 3D y 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 de 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 .  
  • https://web.archive.org/web/20101105182544/http://genex.hgu.mrc.ac.uk/OPT_Microscopy/optwebsite/frontpage/index.htm
  • Vídeo I: Tomografía de proyección óptica del lóbulo hepático lateral izquierdo de un ratón.
  • Vídeo II: Tomografía de proyección óptica del estómago, intestino y páncreas embrionarios de un ratón.
  • Mundo interior de las plantas carnívoras del Centro John Innes. Archivado el 10 de junio de 2020 en Wayback Machine.