Una imagen de un núcleo celular capturada con la nueva sonda. Crédito:Universidad de Sheffield
Los científicos han desarrollado una nueva técnica para capturar imágenes del núcleo de una célula con un detalle sin precedentes. allanando el camino para nuevos conocimientos sobre las enfermedades humanas y el envejecimiento.
Mediante el uso de una nueva sonda luminiscente para iluminar los componentes de la celda, Los investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Sheffield han capturado sorprendentes imágenes en 3D de ADN dentro de los núcleos a escalas por debajo de los 40 nanómetros (un nanómetro =una milmillonésima parte de un metro).
Las propiedades únicas de la sonda la hacen más adecuada para su uso en microscopía de súper resolución que las sondas existentes. que no son lo suficientemente estables como para sufrir largos periodos de irradiación bajo la luz intensa que requiere esta rama de la microscopía.
Sree Sreedharan, estudiante de doctorado en el Departamento de Química, desarrolló la sonda basada en el químico rutenio, en colaboración con el Laboratorio Rutherford Appleton en Oxford e investigadores de los Departamentos de Ciencias Biomédicas de Sheffield, y Física y Astronomía.
Su supervisor, El profesor Jim Thomas dijo:"Dado que la sonda es estable como una roca, incluso con la luz láser más intensa, podemos tomar muchas capas de imágenes para construir imágenes finales, muy detallado, Estructuras 3D que muestran el ADN dispuesto en el núcleo.
La imagen de la izquierda, en verde, muestra el nivel de detalle capturado utilizando técnicas de microscopía confocal establecidas, en comparación con la imagen de la derecha, en rojo, que muestra una imagen más detallada capturada con microscopía STED. Crédito:Universidad de Sheffield
"Como el ADN proporciona los planos de la vida, Los estudios de superresolución ayudarán a comprender cómo se almacena, leer, y procesado. Estos estudios proporcionarán nuevos conocimientos sobre el desarrollo de enfermedades como el cáncer y quizás incluso los procesos celulares implicados en el envejecimiento ".
Al investigar cómo funcionan las células sanas y qué sucede cuando funcionan mal, los investigadores pueden alcanzar una comprensión más profunda de cómo funciona la vida en su nivel más fundamental, y desarrollar nuevos medicamentos y tratamientos para enfermedades.
Sin embargo, las células son microscópicas, transparente, y más a menudo incoloro. Para verlos a través de microscopios, los científicos utilizan sondas luminiscentes que se unen a los componentes celulares y los "iluminan". Si bien este enfoque ha avanzado enormemente nuestra comprensión de la función celular, cualquier característica menor de alrededor de 300 nanómetros no puede ser distinguida por microscopios de luz normales.
Los microscopios de superresolución se han desarrollado en la última década, que puede, en las circunstancias adecuadas, operan a escalas mucho más pequeñas. Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner recibieron el Premio Nobel de Química en 2014 por su trabajo en este campo.
El desafío para los químicos es desarrollar nuevas sondas con propiedades ópticas que satisfagan las demandas que les imponen estas técnicas avanzadas, por ejemplo, La microscopía STED (reducción de emisión estimulada) necesita sondas que sean excepcionalmente fotoquímicamente estables.
La nueva sonda a base de rutenio se desarrolló para su uso en microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM) y los resultados se han publicado en línea en la Revista de la Sociedad Química Estadounidense . La investigación se completó como parte del proyecto Imagine:Imaging Life de la Universidad de Sheffield, que utiliza técnicas de microscopía revolucionarias para responder algunas de las preguntas más importantes en biología y medicina.
