Las células son los componentes básicos de la vida y, como tal, han sido objeto de intenso estudio desde la invención del microscopio óptico en el siglo XVII. El desarrollo de métodos de espectrometría de masas (MS), los que definen la composición química de las células, representa un hito más para la investigación en el campo de la biología celular. En el último número de la revista Métodos de la naturaleza , el grupo de trabajo encabezado por el Prof. Klaus Dreisewerd y el Dr. Jens Soltwisch del Instituto de Higiene de la Universidad de Münster presentan un método que ha mejorado la resolución espacial de la espectrometría de masas MALDI en alrededor de una milésima de milímetro.

MALDI significa desorción / ionización láser asistida por matriz. Lo que tiene de especial la tecnología que los investigadores han llamado t-MALDI-2 (con 't' que significa modo de transmisión) es el uso de dos láseres especialmente adaptados:uno de ellos genera un enfoque particularmente pequeño en el material eliminado, mientras que el otro produce la mejora de señal necesaria para muchas biomoléculas hasta en varias magnitudes, por ejemplo, para vitaminas liposolubles como la vitamina D, colesterol o medicación administrada. La información sobre su distribución precisa en células y tejidos puede, entre otras cosas, ayudar a producir una mejor comprensión de los procesos de enfermedad e inflamación y mostrar nuevas estrategias para tratarlos.

Los métodos MALDI MS definen la naturaleza y la composición de las moléculas sobre la base de su masa característica, es decir, de su "peso molecular". Esto hace posible tomar una muestra irradiada por el láser, por ejemplo, una sección delgada de tejido obtenida de una biopsia, y al mismo tiempo define a menudo docenas, incluso cientos, de diferentes biomoléculas en una sola medición. Sin embargo, hasta ahora, la resolución proporcionada por las imágenes de espectrometría de masas estaba muy por debajo de la de la microscopía óptica clásica. Como resultado de la introducción de la nueva tecnología t-MALDI-2, se ha podido reducir notablemente esta brecha

"La mejora decisiva que ofrece nuestro método, en comparación con los métodos de obtención de imágenes MALDI establecidos, se basa en la combinación y extensión de dos métodos técnicos previamente en uso, "explica el Dr. Marcel Niehaus, uno de los dos autores principales del estudio. "Por una cosa, en la geometría de transmisión irradiamos nuestras muestras en el reverso. Esto nos permite colocar lentes de microscopio de alta calidad muy cerca de la muestra, reduciendo así el tamaño del punto láser. Esto es diferente de lo que es posible, por motivos geométricos, en los métodos estándar, donde las muestras se irradian desde la dirección del analizador de masas ". en las áreas diminutas de la muestra que son eliminadas por el láser, solo hay una cantidad extremadamente pequeña de material disponible para la medición de MS posterior. El segundo paso decisivo fue, por tanto, el uso de un método (llamado MALDI-2) que los investigadores ya habían introducido en el mundo científico en 2015 en el Ciencias diario. El efecto es que el llamado láser de posionización produce una transferencia incrementada de las moléculas inicialmente no cargadas a una forma iónica. Solo si las moléculas tienen carga positiva o negativa son visibles para el analizador de masas.

En su estudio, los investigadores demuestran las posibilidades que ofrece su tecnología, tomando las estructuras finas en el cerebelo de un ratón y usando cultivos de células renales. "Nuestro método podría mejorar la comprensión futura de muchos procesos en el cuerpo a nivel molecular, "dice el profesor Dreisewerd." Además, métodos establecidos de microscopía óptica, por ejemplo, microscopía de fluorescencia:podría combinarse con imágenes de espectrometría de masas en un instrumento 'multimodal', " él añade, con miras al futuro.