¿Cómo se distribuyen los productos químicos en una célula? Los científicos chinos han desarrollado un dispositivo combinado de espectrometría de masas e imágenes biológicas que permite la detección directa, sin etiquetas y el mapeo de productos químicos en alta resolución dentro de una célula biológica. Como se demostró en su publicación en eldiario Angewandte Chemie , la distribución y acumulación del desinfectante proflavina alrededor de los orgánulos celulares podría visualizarse directamente, en función de la señal de masa de la molécula.
Los métodos ópticos ultrafinos, como la microscopía STED y PALM, son técnicas bien establecidas para identificar la expresión génica y localizar moléculas en compartimentos celulares a resoluciones moleculares. Pero estos son métodos indirectos, que generalmente monitorean la fluorescencia generada cuando un tinte se une al objetivomoléculas.
Un método directo para identificar moléculas es la espectrometría de masas, que detecta la masa química de una molécula que ha sido desorbida de una superficie e ionizada por un rayo láser. Sin embargo, la espectrometría de masas plantea problemas de difracción inherentes cuando se combina con procesos de imágenes de alta resoluciónAdemás, las células biológicas suelen tener superficies rugosas, lo que da lugar a artefactos de señal. Considerando todos estos desafíos, Wei Hang y sus colegas de la Universidad de Xiamen, Xiamen, China, ahora han construido un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo con una desorción.método de imagen de ionización que da cuenta tanto de las condiciones especiales de la superficie de las células biológicas como de la alta resolución exigida en dicho sistema.
Desarrollaron una configuración elaborada llamada "espectrómetro de masa de tiempo de vuelo de posorización de desorción de campo cercano" NDPI-TOFMS y lo usaron para detectar y mapear moléculas químicas en células HELA - una línea celular humana y un caballo de batalla en biología celularLas células secas se colocaron en un escenario y un láser ultrapreciso escaneó la superficie grabando cráteres de unas décimas de micrómetro de tamaño. Las moléculas desorbidas fueron ionizadas por otro rayo láser y luego identificadas en el espectrómetro de masas.
Como señalaron los autores, la ventaja de este método es que las células se pueden obtener imágenes al mismo tiempo que la adquisición de la muestra, lo que permite "imágenes topográficas y químicas registradas conjuntamente dentro de una célula individual". De hecho, sus imágenes reconstruidas en 3Dreveló las señales de proflavina, un medicamento que se agregó a las células, exactamente donde se esperaban: en el citoplasma y alrededor de los orgánulos. La información tridimensional se recopiló para explicar la superficie irregular.
En contraste con las técnicas de imágenes de espectrometría de masas disponibles, esta "técnica híbrida", que combina la microscopía con sonda de barrido y la espectrometría de masas "proporciona un mapeo químico sin distorsiones de alta resolución de superficies irregulares", dice Hang. Dada la naturaleza compacta del dispositivo,los autores recomiendan su implementación en diversas configuraciones de imágenes de espectrometría de masas, pero especialmente en lo que respecta a muestras biológicas.
Sin embargo, todavía se necesita un ajuste fino. Aunque esta primera prueba mostró que el mapeo químico era posible en la escala submicrométrica, los autores apuntan a bajar más la escala y, además, mejorar las condiciones de procesamiento de las células. Estoprepararía el escenario para el mapeo químico directo y sin etiquetas de las moléculas de drogas dentro de las células biológicas.
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Materiales proporcionados por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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