La IA entra al corazón de la vida: científicos crean microscopios capaces de observar células durante días

Una secuencia de imágenes de alta resolución que muestra una célula dividiéndose en tres células hijas, un evento poco común capturado por el microscopio MOSAIC en 5D. Las imágenes provienen de los primeros videos en 3D de dicho evento, que se capturó en células epiteliales cancerosas de cerdo. Centro de Bioimágenes Avanzadas/UC Berkeley

BERKELEY, CALIFORNIA, EE.UU./ DIARIO DE SALUD.- En un laboratorio oculto y sin ventanas de la Universidad de California en Berkeley, dos microscopios funcionan sin descanso capturando imágenes que podrían cambiar para siempre la biología moderna. Su misión no es solo observar células: buscan entrenar una nueva generación de inteligencia artificial capaz de comprender la vida en tiempo real.

Los dispositivos, descritos en la revista Nature Methods, integran una docena de tecnologías avanzadas de microscopía en una sola máquina. Bautizado como MOSAIC (Multimodal Optical Scope with Adaptive Imaging Correction), el sistema permite alternar entre distintos modos de observación con solo presionar un botón, desde imágenes celulares básicas hasta técnicas de superresolución capaces de seguir moléculas individuales.

Los científicos aseguran que esta tecnología abre la puerta a una revolución en la investigación biológica y médica.

Un “ChatGPT” para analizar células vivas

Los nuevos microscopios generan cantidades gigantescas de información al observar durante segundos, horas e incluso días cómo evolucionan células, tejidos y embriones completos.

El volumen de datos es tan extremo que los investigadores hablan de petabytes de información, equivalentes a unos 500 mil millones de páginas de texto.

Para analizar semejante flujo de imágenes, el equipo trabaja en el desarrollo de un modelo de inteligencia artificial similar a ChatGPT, pero especializado en interpretar imágenes biológicas complejas. El objetivo es crear un sistema capaz de rastrear el comportamiento celular, el movimiento de proteínas y las interacciones moleculares dentro de organismos vivos.

La vida observada en tiempo real

El proyecto está liderado por expertos del Centro de Bioimágenes Avanzadas de Berkeley, quienes aspiran a construir una especie de “observatorio celular” único en el mundo.

Eric Betzig, premio Nobel de Química en 2014 y uno de los responsables del desarrollo de la microscopía de fluorescencia de superresolución, afirmó que la biología necesita estudiar la vida “de forma holística”, observando las células vivas en funcionamiento y no únicamente sus componentes aislados.

“No se puede entender algo tan complejo como una célula observando solo sus partes”, explicó el investigador.

Según Betzig, dentro de una sola célula interactúan millones de proteínas distintas, y comprender esas dinámicas requiere tecnologías capaces de capturar procesos biológicos completos con una precisión sin precedentes.

Microscopios replicados en todo el mundo

Aunque los sistemas MOSAIC fueron desarrollados en Berkeley, el proyecto ya comenzó a expandirse internacionalmente. Más de una docena de laboratorios han replicado la tecnología utilizando instrucciones de montaje y publicaciones científicas difundidas durante los últimos años.

Los investigadores creen que esta combinación de microscopía avanzada e inteligencia artificial podría transformar áreas como la medicina, la genética, la neurociencia y el estudio de enfermedades complejas.

La apuesta científica es ambiciosa: enseñar a una inteligencia artificial a “leer” la vida microscópica para descifrar cómo funcionan realmente las células en tiempo real.

Fuente:

Materiales proporcionados por la Universidad de California – San Francisco .

Referencia :

Alexandra Beaudry‐Richard, Ahmed Abdelhak, Rowan Saloner, Simone Sacco, Shivany C. Montes, Frederike C. Oertel, Christian Cordano, Nour Jabassini, Kirtana Ananth, Apraham Gomez, Azeen Keihani, Makenna Chapman, Sree Javvadi, Shikha Saha, Adam Staffaroni, Christopher Songster, Martin Warren, John W. Boscardin, Joel Kramer, Bruce Miller, Joshua W. Miller, Ralph Green, Ari J. Green. Asociación de los niveles de vitamina B12 con biomarcadores funcionales y estructurales de lesión del sistema nervioso central en adultos mayores . Annals of Neurology , 2025; 97 (6): 1190 DOI: 10.1002/ana.27200