Con cada día que pasa La tecnología humana se vuelve más refinada y estamos un poco mejor equipados para profundizar en los procesos biológicos y las estructuras moleculares y celulares. obteniendo así una mayor comprensión de los mecanismos subyacentes a enfermedades como el cáncer, Alzheimer y otros.

Hoy dia, nanoimagen, una de esas tecnologías de vanguardia, se utiliza ampliamente para caracterizar estructuralmente componentes subcelulares y moléculas celulares como el colesterol y los ácidos grasos. Pero no está exento de limitaciones, como el profesor Dae Won Moon del Instituto de Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST), Corea, científico principal en un estudio innovador reciente que avanza en el campo, explica:"Las técnicas de nanoimagen más avanzadas utilizan haces de electrones o iones acelerados en entornos de vacío ultra alto. Para introducir células en dicho entorno, hay que fijarlos químicamente y congelarlos o secarlos físicamente. Pero tales procesos deterioran la composición y distribución molecular original de las células ".

El profesor Moon y su equipo querían encontrar una forma de evitar este deterioro. "Queríamos aplicar técnicas avanzadas de nanoimagen en entornos de vacío ultra alto a células vivas en solución sin ningún tratamiento químico o físico". ni siquiera tinción de fluorescencia, obtener información biomolecular intrínseca que es imposible de obtener utilizando técnicas convencionales de bioimagen, "Dr. Heejin Lim, un miembro clave del equipo de investigación, explica. Su novedosa solución se publica en Métodos de la naturaleza .

Su técnica consiste en colocar células húmedas sobre un sustrato húmedo recubierto de colágeno con microagujeros, que a su vez está encima de un depósito de medio de cultivo celular. Luego, las células se cubren con una sola capa de grafeno. Es el grafeno el que se espera que proteja a las células de la desecación y a las membranas celulares de la degradación.

Mediante microscopía óptica, los científicos confirmaron que, cuando se prepara de esta manera, las células permanecen viables y vivas hasta diez minutos después de colocarlas en un entorno de vacío ultra alto. Los científicos también realizaron nanoimágenes, específicamente, imágenes de espectrometría de masas de iones secundarios, en este entorno por hasta 30 minutos. Las imágenes que capturaron en los primeros diez minutos pintan una imagen muy detallada (submicrométrica) de la verdadera distribución intrínseca de los lípidos en sus estados nativos en las membranas celulares; por esta duración, las membranas no sufrieron una distorsión significativa.

Con este método también, sin embargo, una cascada de colisiones de haces de iones en un punto de la película de grafeno puede crear un agujero lo suficientemente grande para que escapen algunas de las partículas lipídicas. Pero mientras ocurre esta degradación de la membrana celular, no es significativo dentro de la ventana de diez minutos y no hay fugas de solución. Más lejos, las moléculas de grafeno reaccionan con las moléculas de agua para autorrepararse. Entonces, en general, esta es una excelente manera de aprender sobre las moléculas de la membrana celular en su estado nativo en alta resolución.

"Imagino que nuestra técnica innovadora puede ser ampliamente utilizada por muchos laboratorios de imágenes biomédicas para realizar bioanálisis de células más fiables y, finalmente, para superar enfermedades complejas". "dice el profesor Moon.

¿Esta innovación se convertirá en la norma? ¡Sólo el tiempo dirá!