Microrreología de la retina vía microscopía de fuerza atómica oscilatoria

Área de la Ciencia:

• Biofísica
• Ciencia de los materiales
• Ingeniería de tejidos

Sus antecedentes:

• Las propiedades viscoelásticas de los tejidos son críticas para comprender los procesos biológicos y las enfermedades.
• La indentación tradicional con microscopía de fuerza atómica (AFM) ofrece información limitada sobre la mecánica compleja de los tejidos.
• Existe la necesidad de métodos avanzados para caracterizar tanto los componentes elásticos como los viscosos de los tejidos.

Objetivo del estudio:

• Establecer y validar la microrreología mediante AFM oscilatoria para evaluar la viscoelasticidad del tejido.
• Comparar la AFM oscilatoria con la AFM de indentación tradicional en tejido de retina de ratón.
• Investigar el potencial de la AFM oscilatoria para detectar diferencias mecánicas en tejidos sanos frente a tejidos enfermos.

Principales métodos:

• Se utilizó AFM oscilatoria para medir el módulo de almacenamiento (E') y el módulo de pérdida (E″) en un rango de frecuencias biológicamente relevantes.
• Se optimizaron los parámetros de la sonda (longitud de aproximación, velocidad, fuerza, amplitud de oscilación) para obtener mediciones precisas.
• Se aplicó AFM oscilatoria a retinas murinas no fijadas y fijadas de controles sanos y de un modelo de retinopatía diabética (RIO).

Principales resultados:

• La AFM oscilatoria proporcionó módulos elásticos comparables a la AFM de indentación y, además, cuantificó componentes viscosos (factor de pérdida).
• Las retinas con retinopatía inducida por oxígeno (RIO) mostraron un aumento significativo de la rigidez (E') y del factor de pérdida en comparación con las retinas sanas.
• La fijación con formaldehído alteró la rigidez del tejido pero mantuvo la capacidad de distinguir entre tejidos RIO y sanos.

Conclusiones:

• La microrreología AFM oscilatoria es una herramienta poderosa para caracterizar el comportamiento viscoelástico de los tejidos.
• Este método puede detectar alteraciones mecánicas en tejidos enfermos, como la retinopatía diabética.
• La técnica es factible para el análisis de especímenes biológicos almacenados, proporcionando información valiosa sobre los cambios relacionados con la enfermedad en la mecánica de los tejidos.