La pieza de oro que Richard Taylor estaba encantado de rastrear pesaba menos que una sola bacteria. Taylor, becario postdoctoral en el Instituto Max Planck, estaba trabajando para seguir moléculas individuales etiquetadas con nano oro que se mueven solo nanómetros, mil millonésimas de metro. La técnica de microscopía resultante, desarrollado bajo el profesor Vahid Sandoghdar y sus colegas, puede seguir proteínas a velocidades de microsegundos durante largos períodos y se presentará hoy en la 64a Reunión Anual de la Sociedad Biofísica en San Diego, California.

El microscopio que puede haber usado en biología en la escuela secundaria se conoce como microscopio de campo claro:es la técnica de microscopía más simple. La luz se transmite a través de la muestra y la lupa, y ves las variaciones de densidad en la muestra. Pero, si está trabajando para aumentar la sensibilidad y ve algo más pequeño, campo claro refleja y dispersa la luz, por lo que algunas técnicas de microscopía agregan filtros para eliminar la dispersión de la luz. En lugar de, Taylor y sus colegas decidieron aprovechar esa luz dispersa. Las ondas de luz reflejada desde el campo claro y dispersada por partículas de oro utilizadas para etiquetar proteínas, interfieren entre sí y el equipo de investigación desarrolló técnicas computacionales para separar la señal deseada del resto. El método se ha denominado microscopía de dispersión interferométrica (iSCAT).

"Es muy sensible, puede localizar proteínas de forma muy limpia y precisa en tres dimensiones, "Explicó Taylor. En comparación con las nuevas técnicas de microscopía que crean imágenes asombrosas de células, Taylor dice, "el nuestro no es tan exótico, es realmente un concepto simple, la belleza es su simplicidad ". Y a diferencia de la microscopía de fluorescencia, cuya señal se degrada con el tiempo, las partículas de oro pueden seguirse indefinidamente.

Para la primera prueba de la técnica, Taylor y sus colegas observaron proteínas marcadas con oro en solución. Luego para probarlo en células vivas, eligieron una proteína bien estudiada llamada receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), para que pudieran confirmar que sus medidas estaban en línea con todo lo que ya se sabía sobre la proteína. Taylor dice cuando él y sus colegas, que eran todos físicos, comencé a mirar células vivas, "no estábamos preparados para las cosas asombrosas que estábamos a punto de ver".

La dinámica de EGFR en las células los asombró a ellos y a sus colaboradores biológicos:vieron cómo la proteína se difundía a través de la membrana, encontró su camino hacia las proyecciones de membrana ahusadas, y se hundió en hoyos para ser interiorizado por la célula. Taylor dijo que le recordaba a un "nano-rover" mapeando la superficie celular como un vehículo de la NASA en Marte. Los movimientos que la computadora rastreó durante largos períodos se parecían un poco a furiosos garabatos en dos dimensiones, pero en tres dimensiones se parecían a la topografía terrestre.

EGFR es la única proteína que han rastreado hasta ahora, pero en teoría podrían rastrear cualquier proteína de la superficie celular, y también puede rastrear proteínas dentro de las células. "La celda dispersará la señal, pero eso depende del tipo de celda, y en que parte de la celda estás mirando Taylor dijo. También pueden combinar iSCAT con microscopía de fluorescencia de células vivas, lo que les permite seguir proteínas individuales al mismo tiempo que visualizan las partes de las células que podrían estar influyendo en la forma en que se mueven las proteínas, como el andamio de la celda.

Taylor está emocionado de que la técnica se aplique a otras proteínas, "alentamos a los científicos a usar esta microscopía:elija la proteína que desea seguir, y le mostraremos cómo ". Él le dirá exactamente dónde encontrar su propio oro diminuto.