Científicos crean “remolinos” láser que hacen girar células diminutas sin tocarlas
El láser rota delicadas muestras celulares bajo el microscopio sin contacto físico. Crédito: Fan Nan, KIT
Instituto Tecnológico de Karlsruhe/14 de mayo de 2026
Investigadores han desarrollado un nuevo método basado en láser que permite rotar muestras microscópicas en las tres direcciones espaciales sin tocarlas.
Hasta ahora, rotar muestras microscópicas extremadamente delicadas en todas las direcciones sin tocarlas ha sido un gran desafío técnico. Investigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) han creado un método basado en láser que permite rotar muestras diminutas, como células, libremente en las tres dimensiones sin contacto físico.
Esta técnica funciona mediante un láser que crea pequeñas diferencias de temperatura en el líquido circundante. Estos cambios de temperatura generan suaves corrientes de fluido que mueven y rotan la muestra. Dado que el proceso evita la manipulación directa, ayuda a proteger los materiales frágiles a la vez que mejora la precisión de las imágenes tridimensionales, un avance importante para la investigación médica básica.
Mejora de la obtención de imágenes microscópicas en 3D
Los microscopios ópticos modernos pueden capturar imágenes muy detalladas en un solo plano, de forma similar a una fotografía. Sin embargo, registrar la profundidad con precisión sigue siendo difícil.
Para construir modelos tridimensionales precisos, los científicos deben capturar imágenes desde múltiples ángulos y combinarlas. Esto requiere rotar la muestra que se está estudiando. El nuevo método KIT lo hace posible de una manera mucho más delicada que las técnicas anteriores.
El equipo de investigación, liderado por el profesor Moritz Kreysing y el Dr. Fan Nan del Instituto de Sistemas Biológicos y Químicos del KIT, calienta pequeñas áreas del líquido que rodea la muestra con un láser. El movimiento del fluido resultante permite a los investigadores guiar objetos microscópicos flotantes con gran precisión sin necesidad de utilizar herramientas mecánicas como agujas diminutas, pipetas o pinzas.
“No manipulamos la muestra directamente”, dice Nan. “En cambio, controlamos el movimiento del líquido circundante para que el objeto se alinee por sí solo”.
Aplicaciones potenciales más allá de la microscopía
Los científicos llevan años estudiando los flujos de fluidos generados por láser, pero los métodos anteriores solo permitían el movimiento en un único plano. El nuevo sistema también puede producir una rotación controlada en tres dimensiones. Al escanear rápidamente el láser, los investigadores crean un flujo en espiral que hace girar lentamente objetos microscópicos, de forma similar a un pequeño barco de papel girando en un remolino en miniatura.
Este control tridimensional ofrece a los investigadores una visión más clara de las estructuras celulares desde múltiples perspectivas. «Cuando las muestras se pueden alinear con mayor precisión, observamos más detalles», afirma Kreysing. «Este es un requisito fundamental para comprender mejor las estructuras y los procesos biológicos».
Kreysing afirma que la técnica podría resultar útil no solo para la obtención de imágenes biológicas, sino también para la micromanipulación sin contacto, la robótica microscópica y la fabricación de ultraprecisión a escalas extremadamente pequeñas.
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Referencia:
“Flujos optotermoviscosos helicoidales impulsan la rotación fuera del plano y el giro de partículas en un microambiente altamente viscoso” por Fan Nan, Weida Liao, Adrián Puerta, Josephine Spiegelberg, Elena Erben, Ralf Mikut, Stephan Allgeier, Martin Wegener, Eric Lauga y Moritz Kreysing, 11 de mayo de 2026, Light: Science & Applications .
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Fuente:
