Registro óptico de doble color de potenciales bioeléctricos por electrocromismo de polímeros

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Ciencias de los materiales
• La neurociencia

Sus antecedentes:

• El registro óptico de la actividad eléctrica celular generalmente utiliza reporteros fluorescentes sensibles al voltaje.
• Los reporteros fluorescentes sufren de foto blanqueamiento y fototoxicidad, lo que limita la sensibilidad y la duración de la grabación.
• La absorción óptica dependiente de la tensión ofrece una alternativa para superar estas limitaciones.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una técnica de registro óptico a largo plazo para señales bioeléctricas utilizando materiales electrocrómicos.
• Para mejorar la detección de señales y reducir los artefactos en las grabaciones ópticas.
• Demostrar la capacidad para grabaciones extendidas y repetibles.

Principales métodos:

• Se utilizan materiales electrocrómicos (PEDOT:PSS) que muestran una absorción de luz dependiente de la tensión.
• Se utiliza la detección de doble color para aprovechar los cambios de absorción anticorrelacionados en dos longitudes de onda.
• Se registraron ópticamente los potenciales de acción cardíaca y se evaluó la calidad, duración y repetibilidad de la señal.

Principales resultados:

• Logrado registro óptico de potenciales de acción cardíaca con una alta relación señal-ruido.
• Se ha demostrado una frecuencia de muestreo de 10 kHz y una duración de grabación superior a 15 minutos.
• No mostró degradación de la señal dependiente del tiempo y grabaciones confiables de varias sesiones durante 25 días.

Conclusiones:

• La detección de doble color de la absorción óptica dependiente del voltaje proporciona un método robusto para el registro de señales bioeléctricas a largo plazo.
• Esta técnica supera los problemas de foto blanqueamiento y fototoxicidad asociados con los reporteros fluorescentes.
• El método ofrece una alternativa prometedora para el monitoreo óptico sensible y extendido de la electrofisiología celular.