Tecnología de observación celular innovadora que permite un diseño compacto del sistema CM20

Dispositivo innovador que hace más inteligente la preparación de cultivos celulares

El sistema de monitorización de incubación CM20 de Olympus (Figura 1) le permite observar de forma remota/a distancia el estado de los cultivos celulares en una incubadora sin necesidad de entrar a la sala blanca. Su diseño compacto y delgado encaja en la mayoría de las incubadoras de tamaño estándar, lo que evita que sea destinado exclusivamente a una incubadora especial. Asimismo, se dota de una superficie plana, que permite colocar y observar placas grandes y recipientes altos como los frascos (tb. matraces) multicapa. Para llegar a este diseño compacto, Olympus ha desarrollado un sistema óptico innovador y patentado conocido como iluminación episcópica oblicua (tb. epi-oblicua).

Figura 1. Sistema de monitorización de incubación CM20
 

Diseño de un monitor de cultivo celular compacto

Los dispositivos de monitorización de incubación que permiten observar recipientes enteros suelen ser grandes y ocupan un espacio considerable dentro de la incubadora. Por consiguiente, es necesario preparar un entorno especial o una nueva incubadora.

Tecnología que respalda la iluminación epi-oblicua

La tecnología de iluminación epi-oblicua de Olympus ha permitido observar muestras transparentes y miniaturizar el sistema de monitorización de incubación (Figura 3). Esta tecnología es única debido a que la iluminación oblicua utiliza la luz reflejada desde la parte superior del recipiente (p. ej., parte superior del frasco [o matraz], tapa del pocillo o placa Petri). Gracias a ello, el sistema óptico de observación y la óptica de iluminación, incluida la fuente de luz, pueden ser albergados por el dispositivo. Esta configuración elimina la necesidad de usar un dispositivo de transiluminación convencional con una base (Figura 3) y ha permitido conseguir que la parte superior del dispositivo sea plana. El dispositivo CM20 representa el sistema de monitorización de incubación más delgado* de la industria con tan solo 55 mm (2,16 pulg) de espesor (sin soporte el portaplacas). El tamaño compacto permite su ubicación en la incubadora que usa el usuario, incluso si cuenta con un espacio limitado (Figura 4).

Figura 3. Comparación del tamaño del microscopio de cultivo celular convencional (izquierda) y el sistema CM20 (derecha). A partir de esta vista lateral, es posible apreciar claramente la diferencia entre el tamaño compacto del sistema CM20 y el tamaño de un sistema convencional.
 

Figura 4. Sistema CM20 colocado dentro de la incubadora
 

Configuración del dispositivo e imágenes capturadas

La iluminación transmitida suele usarse para la iluminación oblicua; sin embargo, la iluminación epi-oblicua proyecta la luz desde el lado de la lente del objetivo. Las luces irradiadas desde la fuente de luz en el lado de la lente del objetivo se reflejan en la parte superior de la placa/frasco. La luz reflejada entra en la muestra bajo el ángulo superior al eje óptico de la lente del objetivo, y la luz transmitida que viaja por la muestra puede ser visualizada con la lente del objetivo (Figura 5). El sistema CM20 de Olympus siempre alinea el ángulo de incidencia hacia la muestra con respecto a la A. N. del objetivo. Esta configuración crea las mismas condiciones que la iluminación oblicua, lo que le permite visualizar fácilmente las muestras transparentes como las células con contraste (Figura 6).

Figura 5. Configuración de la iluminación epi-oblicua (vista lateral)
 

Figura 6. Imágenes capturadas con la iluminación epi-oblicua
 

Compatible con varios tipos de placas

La nueva óptica de iluminación de Olympus es compatible con diversos tipos de recipientes. La luz de iluminación está cerca de la parte exterior para los recipientes altos (frascos) y cerca de la parte interior para los recipientes cortos (placas) [Figura 7]. A fin de prevenir los efectos de la superficie de las paredes de las placas/frascos en las condiciones de iluminación, las fuentes de luz se dividen en dos direcciones: parte superior y parte inferior. Las condiciones de iluminación se mantienen estables al aplicar la iluminación desde la fuente de luz inferior cuando se procesa la mitad superior del recipiente, y la iluminación desde la fuente de luz superior cuando se procesa la parte inferior del recipiente (Figura 8).

Otra de las ventajas de la iluminación epi-oblicua es la observación posible con varios recipientes apilados, ya que utiliza la luz reflejada desde la parte superior del recipiente. Además, es posible observar recipientes grandes, como los frascos multicapa, para resolver uno de los desafíos más comunes de los microscopios convencionales (Figura 9).

Figura 7. La óptica de iluminación es compatible con recipientes cortos y largos (vista lateral)
 

Figura 8. Visualización de la mitad inferior del recipiente
 

Figura 9. Varios recipientes de cultivo celular apilados en un monitor CM20
 

Conclusión

Gracias a la iluminación epi-oblicua, Olympus ha conseguido crear un dispositivo de inspección compacto con la parte superior plana que permite observar toda la superficie de un recipiente. Esta innovación puede ayudar a mejorar la eficacia del cultivo celular, además de ahorrar espacio en la incubadora.

Letra pequeña: *Hasta abril de 2020 según los datos de Olympus.
 

Autor

Masaru Mizunaka
Scientific Solutions Product &Technology
División de sistemas ópticos, CRDM
Olympus Corporation