Un microscopio de bajo coste y del tamaño de una gominola podría permitir a los científicos observar el funcionamiento interno de animales vivos en movimiento con mucha más facilidad. El dispositivo es suficientemente pequeño y ligero -pesa menos de dos gramos- como para ser montado sobre la cabeza de un roedor, donde puede capturar la actividad de hasta 200 células cerebrales individuales a medida que el animal explora su entorno.

Esa es una cantidad de células mayor de las que pueden ser analizadas utilizando un costoso microscopio de dos fotones, que no permite que el animal se mueva, señala Mark Schnitzer, neurocientífico de la Universidad de Stanford (EE.UU.) y uno de los creadores del dispositivo. El microscopio está diseñado para detectar la luz fluorescente, que se utiliza a menudo en la investigación biológica para marcar las diferentes células.

Schnitzer, ganador del premio TR35 en 2003, señala que es difícil calcular el coste de construcción del microscopio, aunque señala que cada componente cuesta solo unos pocos dólares. Schnitzer y algunos de sus colaboradores han creado una startup para comercializar el dispositivo.

La investigación es parte de una tendencia creciente en la microscopía por crear dispositivos cada vez más pequeños y que sean útiles para todo, desde nuevas áreas de investigación hasta la detección de la tuberculosis en los países en desarrollo. Estos nuevos y diminutos dispositivos han sido posibles en gran parte por la rápida caída de los costes y el tamaño de los componentes electrónicos -una tendencia que a su vez ha sido impulsada por la demanda de dispositivos de consumo.

"El enorme volumen del mercado de la telefonía móvil está bajando los costes sin sacrificar el rendimiento", señala Aydogan Ozcan, profesor de ingeniería eléctrica y biomédica en la Universidad de California en Los Ángeles. "Los científicos se están dando cuenta de que gracias a una arquitectura compacta y efectiva a cuanto costes, pueden adquirir componentes que hace una década hubiesen costado miles de dólares, en caso de haberlos podido encontrar".

El núcleo del microscopio de Stanford es un sensor semiconductor complementario de metal-óxido (CMOS, por sus siglas en inglés) como los que se encuentran en las cámaras de los teléfonos móviles. Todos los componentes utilizados son o bien producidos en masa o susceptibles de serlo, por lo que es fácil aumentar la producción. La investigación fue publicada el domingo en la revista Nature Methods.

El desarrollo del dispositivo fue impulsado por el deseo de los investigadores de estudiar cómo dirige el cerebro el movimiento, una tarea que requiere un microscopio que pueda estudiar las células del cerebro mientras los animales se mueven y se comportan de forma natural. El equipo de Schnitzer había desarrollado previamente un pequeño microscopio flexible en el que la luz se hacía llegar al cerebro a través de un cable de fibra óptica. Sin embargo, este enfoque limita el movimiento del animal y captura la actividad solo en una región muy pequeña del cerebro. También es caro: los componentes ópticos y electrónicos cuestan entre 25.000 y 50.000 dólares (entre 18.000 y 36.000 euros).

El nuevo dispositivo tiene un mayor campo de visión, y todos los componentes ópticos se integran en la carcasa colocada en la cabeza del animal. "El avance en la capacidad de crear un alcance fluorescente así de compacto es realmente importante", señala Daniel Fletcher, bioingeniero de la Universidad de California, en Berkeley, que no estuvo involucrado en la investigación. "El hecho de que el animal sea capaz de llevar colocado encima todo el microscopio abre muchas más posibilidades en el estudio de la conducta".

Schnitzer señala que el microscopio tienen usos más allá de las imágenes cerebrales. Se pueden unir varios microscopios y utilizarse para contar rápidamente células animales o analizar animales de laboratorio, como el pez cebra, que se utilizan en el desarrollo de fármacos.