¿Inteligencia artificial para evitar que los microscopios dañen las células vivas?
La tecnología ajusta automáticamente la intensidad, la longitud de onda y la duración de la luz para reducir la fototoxicidad y prolongar la observación.
La herramienta permitirá estudiar procesos celulares prolongados que hoy solo pueden.
Aunque los microscopios de alta resolución permiten captar imágenes con un nivel de detalle extraordinario, la intensa luz que utilizan termina dañando las células vivas, lo que limita las observaciones a apenas unos minutos. Un proyecto liderado por el investigador portugués Ricardo Henriques quiere superar esta barrera mediante inteligencia artificial.
La iniciativa, coordinada desde el Instituto de Tecnología Química y Biología António Xavier de la Universidad Nova de Lisboa, desarrollará un sistema capaz de ajustar automáticamente los parámetros del microscopio en tiempo real para obtener la mejor imagen posible con la mínima exposición a la luz.
La nueva tecnología aspira a extender el margen hasta varios días de observación, manteniendo una resolución suficiente para estudiar acontecimientos que ocurren en el interior de la célula. El sistema integra PhotoFiTT, un modelo de aprendizaje automático desarrollado por el equipo para medir de forma cuantitativa el estrés que la luz del microscopio provoca sobre las células vivas. “Combina un protocolo experimental con análisis de imagen y aprendizaje automático para seguir la división celular, los cambios de tamaño y la actividad celular”, explica Henriques para La Vanguardia. Gracias a ello, añade, “podemos identificar condiciones de iluminación que alteran la biología de las células y ajustar la intensidad, la duración y la longitud de onda antes de que esos efectos comprometan el experimento”.
Aunque el proyecto se centra en la investigación del VIH-1, Henriques destaca que la tecnología “puede ser útil en cualquier estudio que requiera observar células vivas durante muchas horas”. Entre las posibles aplicaciones cita el desarrollo embrionario, la investigación del cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y los estudios de respuesta a fármacos, aunque matiza que “cada aplicación necesitará su propia validación, porque la sensibilidad a la luz depende del tipo celular y de las condiciones de imagen”.
El proyecto se encuentra actualmente en su fase de puesta en marcha. “Partimos de PhotoFiTT, que publicamos en Nature Communications, y estamos construyendo la infraestructura computacional y de microscopía necesaria para adaptar las condiciones de imagen en tiempo real”, explica el investigador. En la siguiente fase, el equipo integrará las diferentes modalidades de microscopía con un sistema de iluminación adaptativo, validará la tecnología en experimentos con el VIH-1 y pondrá las herramientas desarrolladas a disposición de la comunidad científica. Laura Francés (LV) /J.S.LL. (SyM)
