Obtención de imágenes in vitro por fluorescencia usando puntos de carbono como agentes de contraste mediante la utilización del cytation 3

Abstract

Durante los últimos años, las técnologías de imágenes médicas se han desarrollado e implementado como herramientas de gran importancia para uso diagnóstico y terapeútico en el área biomédica. Al centrarnos en la región visible del espectro electromagnético se encuentran las imágenes por fluorescencia, las cuales abarcan una parte muy importante de la investigación clínica, en especial, en el trabajo celular por el uso de fluorósforos endógenos y exógenos como agentes de contraste. Entre los fluoróforos exógenos se encuentran los puntos de carbono, los cuales exhiben excelentes propiedades físico-químicas y ópticas utilizadas ampliamente en trabajo celular. En la gama de equipos que pueden ser utilizados en esta técnica se encuentran los lectores multimodales, calibrados primordialmente para la identificación y uso con fluóforos comerciales, más no para nanomaterial particulado, tal es el caso del equipo Biotek, Cytation 3, el cual actualmente es utilizado a diario en la Universidad del Rosario en trabajo celular. En la presente investigación se tuvo como objetivo obtener imágenes in vitro por fluorescencia utilizando puntos de carbono como agentes de contraste y así sentar bases para futuros estudios usando unidades más complejas. La metodología propuesta abarca la síntesis y caracterización de puntos de carbono, fijación en agarosa para evitar su movimiento, obtención de las imágenes en el Cytation y por último el procesamiento de dichas imágenes. Teniendo como resultado principal imágenes variando la concentración de puntos de carbono desde 1 µg/ml hasta 500 µg/ml y las condiciones para la captura de las imágenes en el Software Gen5; incluyendo los parámetros de longitud focal, intensidad del LED, tiempo de integración y ganancia de la cámara

During the last years, medical imaging technologies have been developed and implemented as tools of great importance for diagnostic and therapeutic use in the biomedical area. By focusing on the visible region of the electromagnetic spectrum, fluorescence images are found, which cover a very important part of clinical research, especially in cellular work due to the use of endogenous and exogenous fluorophores as contrast agents. Among the exogenous fluorophores are carbon dots, which exhibit excellent physical-chemical and optical properties widely used in cellular work. In the range of equipment that can be used in this technique are multimodal readers, calibrated primarily for the identification and use with commercial fluorophores, but not for particulate nanomaterial, such is the case of the Biotek equipment, Cytation 3, which is currently used daily at the Universidad del Rosario in cellular work. In the present investigation, the objective was to obtain in vitro fluorescence images using carbon dots as contrast agents and thus lay the foundations for future studies using more complex units. The proposed methodology covers the synthesis and characterization of carbon dots, fixation in agarose to prevent their movement, obtaining the images in the Cytation and finally the processing of said images. Having as main result images varying the concentration of carbon points from 1 µg/ml to 500 µg/ml and the conditions for capturing the images in the Gen5 Software; including the parameters of focal length, LED intensity, integration time and camera gain