Hasta ahora, si los científicos querían estudiar células sanguíneas, algas o bacterias bajo el microscopio, tenían que montar estas células en un sustrato como un portaobjetos de vidrio. Los físicos de las universidades de Bielefeld y Frankfurt han desarrollado un método que atrapa biológicoscélulas con un rayo láser que les permite estudiarlas a resoluciones muy altas. En los libros y películas de ciencia ficción, el principio se conoce como el "rayo tractor". Mediante este procedimiento, los físicos han obtenido imágenes de superresolución del ADN en bacterias individuales.El físico Robin Diekmann y sus colegas están publicando este nuevo desarrollo en el último número de la revista de investigación Comunicaciones de la naturaleza .
Uno de los problemas que enfrentan los investigadores que desean examinar las células biológicas microscópicamente es que cualquier tratamiento preparatorio cambiará las células. Muchas bacterias prefieren poder nadar libremente en solución. Las células sanguíneas son similares: están continuamente en flujo rápido, yno permanezca en las superficies. De hecho, si se adhieren a una superficie, esto cambia su estructura y mueren.
'Nuestro nuevo método nos permite tomar células que no se pueden anclar en superficies y luego usar una trampa óptica para estudiarlas a una resolución muy alta. Las células se mantienen en su lugar mediante una especie de haz óptico del tractor. El principio subyacente a estoEl rayo láser es similar al concepto que se encuentra en la serie de televisión "Star Trek", dice el profesor Dr. Thomas Huser. Es el jefe del Grupo de Investigación de Fotónica Biomolecular en la Facultad de Física. "Lo especial es que las muestrasno solo se inmovilizan sin un sustrato, sino que también se pueden girar y girar. El rayo láser funciona como una mano extendida para realizar ajustes microscópicamente pequeños ''.
Los físicos de Bielefeld han desarrollado aún más el procedimiento para su uso en microscopía de fluorescencia de superresolución. Esto se considera una tecnología clave en biología y biomedicina porque ofrece la primera forma de estudiar procesos biológicos en células vivas a gran escala, algo queanteriormente solo era posible con microscopía electrónica. Para obtener imágenes con tales microscopios, los investigadores agregan sondas fluorescentes a las células que desean estudiar, y éstas se iluminarán cuando se dirija un rayo láser hacia ellas. Luego se puede usar un sensor para registraresta radiación fluorescente para que los investigadores puedan obtener imágenes tridimensionales de las células.
En su nuevo método, los investigadores de Bielefeld usan un segundo rayo láser como trampa óptica para que las células floten bajo el microscopio y puedan moverse a voluntad. "El rayo láser es muy intenso pero invisible a simple vista porque utilizaluz infrarroja ", dice Robin Diekmann, miembro del Grupo de Investigación de Fotónica Biomolecular." Cuando este rayo láser se dirige hacia una célula, se desarrollan fuerzas dentro de la célula que lo mantienen dentro del foco del rayo ", dice Diekmann.Según el método, los físicos de Bielefeld han logrado mantener y rotar las células bacterianas de tal manera que pueden obtener imágenes de las células desde varios lados. Gracias a la rotación, los investigadores pueden estudiar la estructura tridimensional del ADN a una resolución decirca 0.0001 milímetros.
El profesor Huser y su equipo desean modificar aún más el método para que les permita observar la interacción entre las células vivas. Luego podrían estudiar, por ejemplo, cómo los gérmenes penetran en las células.
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Materiales proporcionado por Universitaet Bielefeld . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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