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Ampliar los límites de la microscopia confocal

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Los adelantos en curso en medicina han propulsado microscopia confocal en nuevas áreas de investigación emocionantes.

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Las necesidades crecientes de investigadores en una gran variedad de campos continúan conduciendo la innovación en la microscopia confocal (cm). Aunque varias variaciones de esta tecnología existan para los ex usos de vivo, que destruyen típicamente el tejido que es examinado, sólo el cm in vivo proporciona una ventana no invasor en la piel viva para la investigación básica y clínica, sin el daño del tejido. La piel puede ser reflejada en tiempo real, en su estado nativo, o in vivo o hecho una biopsia recientemente (ex vivo) sin la fijación, el seccionamiento y la coloración de eso es necesarios para la histología rutinaria. Las imágenes del grayscale, comparadas a veces al ultrasonido, a la luz del uso y a las características naturalmente reflexivas de tejidos en vez de ondas acústicas. El cm provee de las imágenes muy de alta calidad el detalle fino y el contraste excelente, comparables a la microscopia convencional en el micro- y el macronivel.

El cm se ha utilizado tradicionalmente en una amplia gama de usos en las ciencias de la vida, incluyendo la investigación en neurofisiología, neuroanatomía y estudios morfológicos de una amplia gama de células y de tejidos. Estos estudios han sido históricamente ex vivo realizado usando las muestras obtenidas de un espécimen o de un individuo vivo. Porque las células pueden ser reflejadas en una escala de menos de cinco micrones, es posible hacer una diagnosis definitiva de varias condiciones; sin embargo, debido a los tiempos de transformación muy largos, a los altos costes y típicamente a la destrucción de la muestra bajo estudio, las técnicas tradicionales del cm no se utilizan rutinario en el proceso de diagnóstico.

Renombre cada vez mayor de la investigación in vivo

Estos últimos años, la significación y la utilidad del cm dentro del contexto de estudios ines vivo ha llegado a ser cada vez más prominentes. Dado la ventaja de observar la progresión de un espécimen vivo durante un largo periodo del tiempo, en tiempo real, sin daño al tejido bajo investigación, los usos ines vivo son probables continuar creciendo en investigación tradicional en relación con de vivo de la importancia la ex, ampliando los límites de la tecnología.

No sólo son las ventajas del cm in vivo significativas; igualmente importantes son los avances técnicos que han facilitado su crecimiento. Uno del más importante implica avances en la resolución de la imagen. El estándar tradicional de la resolución para el cm ha sido 512 pixeles cuadrados, que proporciona un campo visual estrecho, permitiendo típicamente la visualización de dos células por campo. ¿Sin embargo, una ventaja de la nueva tecnología asociada a estudios ines vivo es la capacidad de visualizar áreas más grandes del tejido? ¿permitiendo que los investigadores supervisen cambios en un cierto plazo, por ejemplo la difusión de cosméticos o de productos químicos a través de un remiendo de la piel? sin la pérdida de resolución. Por esta razón, los nuevos dispositivos del cm proporcionan 1000 imágenes cuadradas de la resolución del pixel, creando un campo visual más grande.

Un avance técnico relacionado en el cm con estudios ines vivo y ex del impacto positivo encendido de vivo implica la capacidad de crear mosaicos grandes de los azulejos individuales o de las imágenes. Las imágenes tradicionales del cm miden en el radio de acción de 0.5 x 0.5 milímetros. Más recientemente, se han dirigido los dispositivos que pueden coser estos azulejos juntos para producir los mosaicos tan grandes como 8 x 8 y 20 x 20 milímetros. Estos mosaicos expansivos permiten la examinación de vistas panorámicas de tejidos de una magnitud nunca posible antes.

Un tercer avance en el cm relevante a la investigación in vivo implica la capacidad de combinar la fluorescencia cm con la reflexión cm. La reflexión cm permite proyección de imagen in vivo de la piel humana en una resolución cuasi-histologic. Una amplia gama de longitudes de onda se puede utilizar, incluyendo infrarrojo, ultravioleta y azul/verde; las longitudes de onda comunes incluyen 488, 532, 658, 785 y 830 nanómetro. La filtración espectral sirve como herramienta adicional analizar una imagen.

Por ejemplo, un toner confocal de la nueva reflexión handheld, parte de la serie de VivaScope, ofrece una biopsia óptica en tiempo real, no invasor en un diseño ligero, compacto, proporcionando el acceso a las áreas del cuerpo que no se alcanzan fácilmente con otros dispositivos confocales. ¿Con este dispositivo, proyección de imagen la nariz, oídos y cuero cabelludo? ¿o dondequiera en el cuerpo? es logrado en algunos segundos tocando la punta de prueba estrecha de la proyección de imagen a la superficie de la piel y del libremente móvil él, a mano, al campo de interés. El dispositivo también hace el tiempo real, proyección de imagen celular intraoperativa de tejidos vivos dentro del cuerpo una posibilidad de investigadores. Nunca-antes de la observación microscópica de los tejidos vivos interiores de los procesos dinámicos durante procedimientos quirúrgicos es posible ahora, al igual que la identificación del tejido y la exploración de los márgenes del tejido. FDA-se despeja para el uso de diagnóstico en seres humanos y conveniente para la investigación animal. Proyección de imagen reflejada de la reflexión de la muestra de Zebrafish que utiliza.

Una gama de usos de extensión

Para los investigadores contemporáneos, el cm no sólo tiene usos múltiples en la investigación de la dermatología, pero hay también un cuerpo cada vez mayor de la investigación en cosméticos y piel básica, así como una progresión en otras áreas de la investigación animal preclínica y pequeña. Por ejemplo, el interés creciente en métodos antienvejecedores asigna el desarrollo por mandato de técnicas no invasores confiables para determinar el envejecimiento de la piel, así como el desarrollo de la terminología estandardizada para la industria. Los investigadores han apuntado determinar los efectos del foto-envejecimiento en la resolución histopatológica por medio de la reflexión cm de servir como comparación a la prueba de la eficacia de productos antienvejecedores en la investigación cosmética. Usando esta técnica, fue encontrado que entre 120 temas, áreas expuestas al sol de la piel, tales como la cara y los antebrazos, los patrones epidérmicos irregulares más frecuentes reveladores, las lesiones de piel benignas (puntos de la edad), los cambios en el colágeno en un cierto plazo debido a la exposición del sol, los cambios epidérmicos del grueso y los valores de la profundidad de la arruga.

Otros usos cosméticos que utilizan la tecnología están también bajo investigación, incluyendo desordenes pigmentarios tales como melasma, función de la barrera del corneum del estrato e hidración de la piel con diversas técnicas del moisturization. Los investigadores también han empleado la reflexión cm junto con otras técnicas de proyección de imagen para evaluar los ejes y crecimiento del pelo. Después del retiro del eje del pelo con un sistema que afeitaba, los infundibula del folículo de pelo y la longitud de los pelos crecientes fueron medidos con el cm y otros métodos. Fue determinado que la reflexión cm está adaptada idealmente al análisis de los folículos de pelo.

La pequeña investigación animal y los usos farmacológicos son también un campo emergente para vivo in vivo y ex en tiempo real cm. La penetración acertada de nanoparticles en la epidermis y dermis superficial en piel de cerdo fue demostrada usando la reflexión y la fluorescencia ines vivo y ex cm de vivo. Esta investigación demuestra el potencial del cm en los usos que supervisan y que siguen los ingredientes y las drogas a través de la piel.

La proyección de imagen in vivo intraoperativa del cm se ha realizado en los riñones de ratas vivas, claramente identificando las estructuras del riñón tales como glomérulos y recipientes, y la neoplasia del pecho se ha estudiado en modelos del ratón usando ex proyección de imagen de la reflexión de vivo. El cm en tiempo real se ha utilizado para estudiar la conjuntiva en modelos del conejo y para cuantificar la progresión de melanocytes en modelos del conejillo de Indias. Los estudios tales como éstos proporcionan las fundaciones para la investigación preclínica en seres humanos, así como demuestre la amplia gama de usos de vivo in vivo y ex en tiempo real cm.

Los avances en curso en medicina hacen necesario mejores herramientas para diagnosticar, para supervisar y para tratar a pacientes tan eficientemente y no invasor como sea posible. Hay más de 500 artículos peer-reviewed, muchos de ellos experimentales o estudios clínicos, con varios demostrando la altas sensibilidad y especificidad para la diagnosis in vivo de las enfermedades de piel tales como melanoma, carcinoma de la célula básica y muchos otros. La investigación en tiempo real, ex de vivo en piel y las cirugías del pecho indica que el futuro de la tecnología puede estar en la proyección de imagen rápida de especímenes quirúrgicos en la sala de operaciones, reduciendo tiempos del procedimiento y tarifas de la resección.

Muchos más ejemplos del uso del cm in vivo se podían agregar dentro de varias áreas de investigación. Las ventajas y la flexibilidad técnicas del cm indica claramente un futuro brillante y prometedor para esta tecnología más allá de su ámbito de influencia inicial.

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