Microscopía de fuerza atómica: Descifrando los misterios del cerebro

Los trastornos neurológicos se están convirtiendo en una carga social cada vez más importante, lo que destaca la necesidad crítica de mejorar los enfoques de diagnóstico y terapéuticos. La microscopía de fuerza atómica (AFM), conocida por su resolución a nanoescala y sensibilidad a la fuerza a escala de piconewton, ofrece información innovadora sobre las propiedades biomecánicas de las células y tejidos cerebrales y sus interacciones dentro de su microentorno.

El equipo dirigido por Chwee Teck Lim de la Universidad Nacional de Singapur, proporciona una revisión del papel significativo de la AFM en la investigación neurobiológica y sus aplicaciones clínicas emergentes en el diagnóstico de trastornos neurológicos y tumores del sistema nervioso central (SNC).

Esta revisión profundiza en la aplicación de la AFM en entornos no clínicos, donde caracteriza los aspectos moleculares, celulares y tisulares de los trastornos neurológicos en modelos experimentales. Esto incluye el estudio de la distribución de los canales iónicos, la excitabilidad neuronal en trastornos genéticos y la resistencia axonal a las lesiones mecánicas. En el contexto clínico, este artículo destaca el potencial de la AFM en la detección temprana y el seguimiento de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer (EA), la enfermedad de Parkinson (EP) y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), a través de la caracterización de biomarcadores en biofluidos como el líquido cefalorraquídeo y la sangre. También examina el uso de la AFM para mejorar la clasificación y el tratamiento de los tumores del SNC mediante la evaluación de su rigidez, lo que proporciona un análisis más detallado que los métodos histopatológicos tradicionales.

La AFM ha demostrado ser una herramienta poderosa, mejorando en gran medida nuestra comprensión de los mecanismos patogénicos de los trastornos neurológicos en modelos experimentales. A pesar de su promesa, también existen desafíos en la integración de la AFM en la práctica clínica, como la heterogeneidad de las muestras y la complejidad del análisis de datos, y se discuten soluciones emergentes como el aprendizaje automático y las redes neuronales para superar estos obstáculos. Estos avances, combinados con plataformas de nanotecnología comerciales, anuncian una nueva era en estrategias de tratamiento personalizadas para la gestión, el tratamiento y el diagnóstico de trastornos neurológicos.