Desarrollo de la microscopía holográfica digital para la medida de formas y posiciones de células

Martínez Lorente, Rubén
Arroyo de Grandes, María del Pilar (dir.) ; Palero Díaz, Virginia Raquel (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2012
Física Aplicada department, Física Aplicada area

Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas

Abstract: El objetivo de este trabajo es desarrollar técnicas de microscopia holográfica digital que puedan ser aplicadas al análisis del crecimiento y migración de células, tema de especial relevancia en ingeniería tisular o medicina regenerativa. La microscopia holográfica digital (DHM de sus siglas en inglés) es una técnica bastante nueva cuyo mayor atractivo, con respecto a otras técnicas de microscopia más tradicionales, es el registro simultáneo de la información de toda la muestra de estudio (amplitud y fase de la luz difundida por el objeto de estudio). La imagen tridimensional de la muestra se obtiene mediante un posterior proceso de reconstrucción numérica. En este proceso, a diferencia de lo que ocurre en otras técnicas de microscopía, se puede elegir reconstruir las imágenes con y/o sin técnicas de contraste de fase, gracias a la capacidad de la DHM de registrar la fase del objeto, lo que es otro de los atractivos de esta técnica. En la literatura se encuentran diferentes propuestas de implementación para la DHM. En este trabajo se empezará por revisar esas propuestas y se analizarán los diferentes parámetros que puedan tener un papel relevante en el funcionamiento del microscopio holográfico, como el tipo de iluminación (colimada o divergente), de observación (por reflexión o transmisión) o de holograma (en línea, fuera de eje, de Fourier…). A partir de este análisis preliminar, se implementarán en el laboratorio las configuraciones ópticas que parezcan más adecuadas para el estudio de muestras de hasta 3x3x3 mm3. Se utilizarán objetos de calibración para evaluar y comparar las características más relevantes (resolución espacial, relación señal/ruido, sencillez de la configuración…) con el fin de encontrar la configuración óptima. Se evaluará la posibilidad de implementar esa configuración en alguno de los microscopios existentes en el I3A. Por último, se realizará algún experimento preliminar de observación de células en el interior de un gel de colágeno para evaluar la viabilidad de la utilización de la DHM en estudios de migración celular.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master