Con un pequeño retoque en la paleta de colores, Los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia han facilitado que los científicos comprendan los procesos biológicos, rastrear los acontecimientos dentro de las células individuales, desentrañar los misterios de la enfermedad y desarrollar nuevos tratamientos.

Hui-wang Ai de UVA, Doctor., y Shen Zhang, Doctor., han desarrollado una mejora simple y eficaz de los 'biosensores' fluorescentes ampliamente utilizados en la investigación científica y médica. Los biosensores detectan objetivos específicos dentro de las células y los encienden, para que los científicos puedan monitorear y cuantificar eventos biológicos que de otra manera no podrían.

La mayoría de los biosensores de proteínas fluorescentes dan un brillo verde o amarillo, pero Ai y Zhang han descubierto una forma de cambiar el verde al rojo. Esto viene con grandes beneficios, lo que incluye facilitar a los científicos el seguimiento de varios objetivos a la vez y la observación más profunda de los tejidos.

"Este método innovador puede convertir no solo los biosensores existentes, pero también los biosensores ecológicos desarrollados en el futuro, "Ai dijo." Las imágenes multicolores y / o multiplexadas con células biosensores fluorescentes serán así ampliamente accesibles ".

Iluminando el camino

Si bien existen biosensores rojos, por lo general, son superados por sus contrapartes ecológicas. Así que los científicos han estado ansiosos por encontrar formas de cambiar el color verde al rojo, conservar los beneficios de los sensores ecológicos mientras se agregan otros nuevos, como reducir la confusión visual que puede causar la fluorescencia natural de tejidos y células.

Ai y Zhang encontraron una solución en parte por un golpe de suerte, o "serendipia, "como lo describen en un nuevo artículo científico. En el transcurso de su trabajo de laboratorio habitual, encontraron que agregar un aminoácido en particular, 3-aminotirosina, al biosensor verde lo hizo ponerse rojo. Esto es simple de hacer y bastante efectivo, ellos informan. La versión roja conservó el brillo, rango dinámico y capacidad de respuesta del sensor verde, al mismo tiempo que ofrece los beneficios adicionales de uno rojo.

"Modificamos un panel de biosensores verdes para iones metálicos, neurotransmisores y metabolitos celulares, "Dijo Zhang." Se observó una conversión de verde a rojo espontánea y eficiente para todos los biosensores probados, y se necesitaba poca optimización en los sensores individuales ".

Los investigadores probaron su biosensor mejorado en células que producen insulina en el páncreas. Pudieron monitorear el efecto de los altos niveles de glucosa en las células, obteniendo nuevos conocimientos y dando a los investigadores nuevas direcciones para explorar.

Esperan que la actualización rápida y sencilla de sus sensores ofrezca beneficios similares a muchos otros científicos y líneas de investigación científica.

"Tendrá muchas aplicaciones, "Ai dijo, "como la aceleración de nuestra comprensión de cómo el páncreas controla la secreción de insulina o cómo los patrones de actividad neuronal en el cerebro se correlacionan con el comportamiento complejo".