Impresionantes fotos científicas

Wellcome Images selecciona 20 imágenes finalistas creadas con técnicas que van desde la fotografía convencional a la composición microscópica mediante electrones.

Una visión de la realidad que no está al alcance del ojo humano.

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Las imágenes ganadoras de este año son: una micrografía electrónica de barrido de los ojos de un pulgón, una fotografía clínica de la columna curvada de una anciana, una ilustración de los granos de polen, una micrografía confocal mostrando partículas portadoras de drogas en los pulmones de un ratón, los entresijos de una unidad multi-sensorial pediátrica o la superficie de una lengua de gato. 

Tras el éxito de Wellcome exposiciones Image Award del año pasado, que se celebró simultáneamente en cuatro sedes del Reino Unido, las imágenes ganadoras de 2015 serán llevadas a más lugares aún: once centros científicos, varios museos científicos de Reino Unido y Estados Unidos y luego pasarán a formar parte del archivo de más de 40.000 imágenes de la organización, que permite la descarga y el uso libre mediante una licencia Creative Commons.

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Granos de polen

©Maurizio De Angelis

Ilustración de los granos de polen que libera  una flor de la familia de las asteráceas. Esta es una de las mayores familias de plantas con flores y contiene algunas de las hierbas más útiles y conocidas: la arnica, la bardana, la eupatoria, la caléndula, la camomila, la achicoria, la artemisa, el diente de león, Los granos de polen contienen la célula de esperma masculino y se producen en la antera, una de las partes masculinas de la flor. Estos se llevan a otras flores - principalmente por los insectos, las aves y el viento - así las plantas con flores pueden reproducirse. Se ven como polvo fino y son una causa común de fiebre del heno o alergias estacionales. Los granos de polen tienen todo tipo de formas y tamaños, pero son por lo general de entre 0,01 y 0,1 mm.

Sistema nervioso de la mosca de la fruta

© Albert Cardona, HHMI Janelia Research Campus

 Con reminiscencias de un cuadro de Jackson Pollock, esta imagen muestra una parte del sistema nervioso central de una mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Se utilizaron micrografías electrónicas de transmisión para crear un mapa con código de color digital de la zona. El sistema nervioso de un organismo controla todo lo que hace, respirar, moverse,  pensar y sentir. Las instrucciones para realizar estas tareas son llevadas por las células llamadas neuronas. Una neurona capaz de sentir vibraciones (amarillo) está rodeado aquí por las porciones de otras neuronas, cada uno representado como una sola línea. Mensajes de entrada  (círculos azules) y de salida (círculos rojos)y  los puntos de contacto llamados sinapsis. Otras características de interés (círculos naranja), como las mitocondrias, también están marcadas. La anchura de la imagen es de aproximadamente 15 micrómetros (0,015 mm).

Sistema nervioso en una larva de mosca de la fruta, Microscópio electrónico de transisión (TEM)

Nueva avispa parasitoide

 ©Andrew Polaszek, Museo de Historia Natural

 Microfotografía de luz de una pequeña avispa parasitoide (Wallaceaphytis kikiae) vista desde arriba. Las avispas parasitoides ponen sus huevos dentro de otros insectos. Después de la eclosión, las larvas se alimentan de su huésped al que comen vivo desde adentro hacia afuera. Se trata de un nuevo género de avispa parasitoide recientemente descubierta en las selvas tropicales de Borneo, donde se encontró una sola avispa hembra mezclada con miles de otros insectos. Mide sólo 0,75 mm de longitud y tiene inusuales antenas, patas y alas. Borneose conoce por ser rico en numerosas especies por descubrir.

Cerebro de ratón

©Prof. M. Hausser, Sarah Rieubland y Arnd Roth, UCL

 Micrografía electrónica de barrido de ramas en forma de árbol (árbol dendrítico) de un tipo particular de célula nerviosa (células de Purkinje, o neuronas) que se encuentran en el cerebro. Las proyecciones similares a dedos en esta elaborada red como diminutos sensores, recogiendo información y  transmitiendo los mensajes para ayudar a controlar y coordinar los movimientos musculares. Esta neurona particular es de la corteza cerebelosa en un cerebro de rata. Para permitirnos ver el árbol dendrítico, esta célula de Purkinje se llenó con un marcador visual antes de ser fotografiado por microscopía electrónica de barrido de haz de iones enfocado, que permite reconstruir las neuronas y los circuitos neurales en alta resolución. La anchura de la imagen es de 110 micrómetros (0,11 mm).

Pulmones en la caja torácica

©David Farnham. Wellcome Trust fotografía de Ben Gilbert

 Fotografía de animación 3D  de pulmones humanos dentro de su caja torácica. Los pulmones y las costillas se ven desde la parte posterior con los huesos de la columna (vértebras) visibles en el centro. La columna vertebral humana tiene típicamente entre 24 y 33 vértebras, con las costillas de fijación para 12 de estos en la parte superior trasera. Los pulmones y las costillas pertenecen a Caroline, quien fue diagnosticado con un cáncer del sistema linfático conocido como linfoma de Hodgkin. Los datos contenidos en 2D en su tomografía computarizada (TC) se transformaron en renders 3D por el artista, que fue capaz de exportarlos a un formato imprimible. La impresión 3D está hecho de nylon blanco SLS y mide 14 x 13,5 x 9,5 cm.

Esqueleto de tuatara

©Sophie Regnault

La microtomografía computarizada (micro-TC) de cráneo y patas delanteras de un tuatara. Tuátara, nombre común de un reptil similar a los lagartos, única especie superviviente de un orden que floreció hace unos 200 millones de años, durante el jurásico. El tuátara vive exclusivamente en las islas situadas frente a las costas de Nueva Zelanda. Su nombre proviene de las espinas a lo largo de su cuello, la espalda y la cola; Tuatara es una palabra maorí que significa "espalda espinosa '. Se tomaron y se utilizan para crear un modelo digital 3D 'rebanadas' virtuales de rayos X de un espécimen preservado de este raro reptil. El modelo digital puede virtualmente cortar y girar sin dañar la preciosa muestra original. De esta manera, los huesos sesamoideos (pequeños huesos dentro de los tendones en las extremidades) se pueden visualizar y estudiar fácilmente. La anchura de la imagen es de 150 mm.

Liberando drogas en pulmones de ratón

©Gregory Szeto, Adelaida Tovar, Jeffrey Wyckoff, Koch Institute, los derechos de autor del MIT

Micrografía confocal de los pulmones completos de un ratón (azul y verde). Las micropartículas que pueden transportar medicamentos (rosa) están siendo estudiadas para ver si pueden entregar estos medicamentos a los pulmones. Las terapias contra el cáncer  actuales  tienen muchos efectos secundarios tóxicos, por lo que los investigadores esperan que estas micropartículas podrían un día suministrar medicamentos contra el cáncer de una manera mucho más simple, más específica - por ejemplo, en un inhalador - con menos efectos secundarios. Como las micropartículas  liberan el fármaco más lentamente, pueden ser necesarias dosis menores. El pulmón derecho en ratones está dividido en cuatro lóbulos (lado derecho de la imagen), pero el pulmón izquierdo sólo tiene un lóbulo (lado de la imagen de la izquierda). Los restos de la tráquea y el tejido circundante también son visibles (en el centro). La anchura de la imagen es de 12,7 mm.

 Esta imagen aparece como resultado de la asociación entre Wellcome Images y MIT.

Las reacciones químicas en el riñón de un ratón

©Jefferson R. Brown, Robert E. Marc, Bryan W. Jones, Glen Prusky y Nazia Alam

 Mapa de parte de un riñón de ratón con código de colores, aquí se descompone los alimentos para producir energía. Esto se hace a través de un amplio conjunto de reacciones químicas (denominadas colectivamente como "metabolismo"). Aquí, tres pequeñas moléculas - el aspartato y  la glutamina aminoácidos y el glutatión antioxidante - producidos por algunas de estas reacciones son visibles (en color rojo, azul y verde, respectivamente). Cuanto más brillante sea el color, más de esa molécula existe en la célula. Esta imagen fue creada usando una técnica llamada fenotipo molecular computacional (CMP)  y muestra cómo el metabolismo puede variar entre células en el mismo órgano en un punto dado en el tiempo. La anchura de la imagen es de 2,9 mm.

Unidad multi-sensorial para niños

©Geraldine Thompson, CMFT.

Fotografía de una unidad multi-sensorial interactiva utilizada para distraer y reconfortar a niños con ansiedad que reciben tratamiento en el hospital. La unidad se puede utilizar ya sea en una sala multisensorial o directamente junto a la cama del paciente. Propordiona un ambiente relajante al tiempo que estimula diferentes sentidos; por ejemplo, los pacientes pueden ver los colores cambian en el tubo de burbujas mientras se toca la parte exterior que vibrar suavemente. Tiene aproximadamente  1,5 m de altura e incluye un tubo de burbujas, luces de fibra óptica, espejos, un proyector solar y un sistema de sonido. Esta estimulación multisensorial también puede ayudar a las personas con problemas de aprendizaje, autismo y demencia y puede ser utilizado fuera de los hospitales (por ejemplo, en las escuelas y hogares de ancianos). Esta unidad fue fotografiado en el Royal Manchester Children’s Hospital.

El cableado del cerebro

©Dr. Flavio Dell'Acqua

 Haces de fibras nerviosas dentro del cerebro de un adulto sano vivo. La resonancia magnética (RM) se utilizó para cortar prácticamente el cerebro en dos mitades izquierda y derecha; la parte delantera de la cabeza se ve en la parte izquierda de la imagen. La información sobre esta red de conexiones se recogió mediante un tipo de IRM (imágenes por difusión) que rastrea el movimiento de las moléculas de agua. Esto entonces se utilizó para reconstruir digitalmente estas conexiones en el cerebro en el estilo de los dibujos anatómicos del siglo XIX del famoso neurólogo francés Joseph Jules de Dejerine. Regiones distantes del cerebro se comunican entre sí a través de esta red de fibras, que están siendo maleadas para crear herramientas para la enseñanza y la investigación. Este cerebro mide aproximadamente 18 cm de adelante hacia atrás.

Útero de pony preñada

©Michael Frank, Royal Veterinary College

Fotografía de un útero grávido (matriz) de un New Forest poni,  con aproximadamente cinco meses de embarazo.(El poni "nuevo bosque" es una de las razas de montaña reconocidas de las islas británicas.). El poni en desarrollo (feto) está fuera del útero, pero permanece unido por sus membranas y cordón umbilical. Las patas traseras dobladas del feto están pegando hacia fuera de las membranas (parte superior derecha). El útero se ha cortado para revelar su vasta fuente de la sangre, que es visible en la superficie interna. Este espécimen histórico es de un animal sacrificado que estaba preñado. Se conserva en formol en un recipiente de plexiglás y fue fotografiado en el Museo de Anatomía de la Royal Veterinary College en Londres. El contenedor mide 48 x 30 x 7 cm.

Picudo

©Daniel Kariko

Imagen compuesta microscopio electrónico de barrido de la cabeza de un gorgojo del algodón (Anthonomus grandis) encontró en el porche de una casa suburbana. El picudo es un escarabajo que se alimenta de y pone sus huevos en la planta de algodón. Estas plagas agrícolas han curvado su largo hocico (a menudo la mitad de su cuerpo) y pueden destruir cosechas enteras de algodón. Se desarrollan de huevo a adulto en aproximadamente 20 días y crecen en promedio de 6-8 mm de longitud. Esta es una imagen de una serie de trabajos observando plagas domésticas comunes que se encuentran dentro de las casas en las afueras de la ciudad. Estas imágenes de nuestros compañeros de casa a menudo se pasa por alto son en el estilo de los retratos tradicionales. La anchura de la imagen es de 4,1 mm.
Técnica microscopio de luz (LM) y SEM

La curvatura de la columna vertebral

©Mark Bartley, Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust

 Fotografía de la espalda de una mujer de 79 años de edad, que muestra una columna vertebral anormalmente curvada. Esta apariencia encorvada de espalda se conoce como cifosis o "joroba de viuda ", y hace que la espalda y hombros se redondeen hacia adelante. Aunque la cifosis puede ocurrir a cualquier edad, es más frecuente en las mujeres de edad avanzada. Hay muchas causas diferentes, incluyendo una mala postura, lesiones, osteoporosis, cáncer y sus tratamientos, infeccionwa, un defecto de nacimiento, y las enfermedades degenerativas o endocrinas. Además de tener una columna vertebral anormalmente curvada, otros síntomas pueden incluir dolor de espalda, rigidez y - en casos graves - dificultad para respirar o comer. Las opciones de tratamiento son variadas y dependerán de la causa y la gravedad de la afección.

 

Una señora mayor con cifosis (curvatura de la columna vertebral) ©Mark Bartley, Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust.

Asesinas naturales

©N. Dieckmann y N. Lawrence de la Universidad de Cambridge

Micrografía en super-resolución  de una célula asesina natural (NK) (izquierda) examinando de una segunda célula (la célula menos brillante, un poco más redondo a la derecha) para detectar signos de enfermedad. Las células NK son parte del sistema inmune y pueden reconocer y destruir algunas células infectadas o cancerosas. La célula NK se ha acoplado a la segunda celda y genera los productos químicos tóxicos (rojo) que harán que se autodestruyan. Estos productos químicos se almacenan en compartimentos especializados (gránulos citotóxicos) dentro de la célula NK, por lo que las células NK están siempre preparadas y listas para matar.  Cada célula es de aproximadamente 20 micrómetros (0,02 mm) de diámetro.

Modelo de anatomía vintage

©Anthony Edwards

Fotografía de un viejo modelo anatómico. Modelos como estos proporcionan una forma para que la gente mire debajo de su piel y vean de lo que están hechos y cómo todo encaja y funciona en conjunto.Tienen diferentes niveles de detalle y algunos tienen piezas desmontables, y se utilizan a menudo para educar a los estudiantes o explicar los procedimientos médicos a los pacientes. Este modelo en particular estaba a punto de ser tirado a la basura cuando el fotógrafo decidió rescatarlo y tomar una última fotografía para honrar el servicio que había prestado a los estudiantes de medicina en el Trinity College de Dublín. El fotógrafo utiliza la iluminación para crear un ambiente específico, y el modelo se ve como si estuviera durmiendo o haciendo un descanso en una silla después de un largo día.

Cerebro de ratón

©Luis de la Torre-Ubieta, Geschwind Laboratorio, UCLA

 Micrografía confocal de células nerviosas dentro de una sección del cerebro de ratón adulto. El cerebro ha sido cortada (como una barra de pan), y una de esas piezas se ve aquí. Después de ser cortado en rodajas, se trata químicamente para hacer el tejido transparente, de manera que las estructuras en el interior puedan verse más fácilmente. Un subconjunto de células nerviosas marcados con un marcador visual (proteína verde fluorescente)  se visualizaron a diferentes profundidades a través de la pieza de tejido, que es 0,75 mm de espesor. Los marcadores están codificadas con colores de rojo (el más cercano) a naranja, amarillo, morado, azul y verde como se ve en la imagen. Esta técnica se utiliza para mapear el complejo cableado de los cerebros enteros. Este cerebro es de 7,4 mm de ancho.

Retículo de estómago de cabra

©Michael Frank, Royal Veterinary College

Fotografía del retículo de un estómago de cabra (la segunda de las cuatro cámaras del estómago que se encuentran en el ganado bovino, ovino y caprino). El tubo que lleva el alimento desde la boca hasta el estómago - el esófago - entra en el retículo en la parte superior de la imagen. El interior del retículo forma un patrón de panal de abeja, que es donde las bacterias ayudan a descomponer los alimentos en vivo. La abertura en el centro lleva a la omaso, la tercera cámara del estómago. Este espécimen histórico es de un animal de sacrificio. Se conserva en formol en un recipiente de plexiglás y fue fotografiado en el Museo de Anatomía de la Royal Veterinary College en Londres. El contenedor mide 17 x 14 x 4 cm.

Lengua de gato

©David Linstead

Micrografía de luz polarizada de una sección transversal de la lengua de un gato. Las protuberancias redondas que sobresalen de la superficie (papilas) se sienten un poco como el papel de lija cuando un gato te lame. Esta textura rugosa ayuda a un gato a recoger y mantener los alimentos, además de actuar como un peine para eliminar la suciedad y el pelo suelto durante el acicalado. Los gatos se acicalan no sólo para mantenerse limpios, sino también para regular la temperatura del cuerpo y mantener la calma. Esta muestra es de una placa antigua preparada en la era Vistoriana. Los pequeños vasos sanguíneos (capilares) fueron inyectados con tinte negro (preparación de hierro o plata) para hacerlos visibles. Esta era una técnica novedosa en ese momento. La anchura de la imagen es de 3 mm.

Medicamentos para el cerebro

 ©Khuloud T. Al-Jamal, Serene Tay y Michael Cicirko

 Micrografía electrónica de barrido de una sola célula cerebral (de color verde y rosa). Se ha hecho un corte rectangular  en la celda para ver qué aun tan pequeña, tamaño nanométrico (1 nanómetro = 0,000001 mm) partículas (de color rojo y marrón) interactúan con su superficie. Estas partículas pequeñas se denominan nanotubos de carbono y son cilindros de tamaño nanométrico hechas de átomos de carbono. Ellos están siendo investigados por su capacidad para actuar como portadores para entregar medicamentos o genes a las células - por ejemplo, los medicamentos contra el cáncer en un tumor. Esto es particularmente importante en el cerebro debido a que muchos medicamentos no pueden cruzar fácilmente la barrera sangre-cerebro, ya que tiene una capa protectora de células que regula la entrada de moléculas al cerebro. El diámetro de la célula es de aproximadamente 20 micrómetros (0,02 mm).

Ojo de pulgón

©Kevin Mackenzie, de la Universidad de Aberdeen

 Micrografía electrónica de barrido de un ojo de mosca verde. Muchas especies de áfidos, también conocidos comúnmente como pulgones, son las principales plagas agrícolas que se alimentan de la savia de la planta. Los áfidos tienen un par de ojos compuestos curvos que sobresalen de la cabeza y tienen un amplio ángulo de visión. Cada ojo está compuesto de miles de unidades conocidas como 'ommatidia', cada uno con una pequeña lente en la superficie frontal repitiendo. Cada lente se enfrenta a una dirección ligeramente diferente, y juntos producen una imagen de mosaico. Esto permite al insecto ver los movimientos muy rápidos, pero no finos detalles u objetos  que están lejos. La pequeña estructura circular (tubérculo ocular; arriba a la izquierda) puede ayudar a los insectos ver la luz polarizada. La anchura de la imagen es de 280 micrómetros (0,28 mm).

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