Las moléculas que se mueven, vibran y saltan forman nuestro mundo. Sin embargo, capturar su movimiento no es una tarea fácil. Los científicos del Centro de Materia Suave y Viva, dentro del Instituto de Ciencias Básicas IBS, pudieron ver el movimientode moléculas almacenadas dentro de una bolsa de grafeno sin la necesidad de mancharlas. Publicado en Materiales avanzados , este estudio allana el camino para observar la dinámica de los componentes básicos de la vida, como las proteínas y el ADN, así como el autoensamblaje de otros materiales.
Un tercio del diámetro de un cabello humano es aproximadamente el tamaño más pequeño que los ojos humanos pueden ver sin ayuda. Para distinguir objetos más pequeños, necesitamos microscopios. Podemos apreciar células y bacterias con microscopios ópticos, mientras que los virus y moléculas son visibles solo bajo unamicroscopio electrónico. En este último, las imágenes están formadas por electrones disparados sobre una muestra. Como los electrones tienen una longitud de onda mucho más corta en comparación con la luz, la microscopía electrónica proporciona un aumento mucho mayor que la microscopía óptica. Sin embargo, el haz de electrones destruye la muestra y si el aguaestá presente, tiende a descomponerse en burbujas. Por lo tanto, la microscopía electrónica es adecuada para visualizar muestras inertes y muertas, mientras que el material vivo está químicamente bloqueado en su lugar.
Los científicos del SII rompieron esta regla y visualizaron cadenas de átomos no fijas, llamadas polímeros, nadando en un líquido dentro de los bolsillos de grafeno. Estas consisten en 3-5 capas de grafeno en la parte inferior y dos en la parte superior. Las láminas son impermeables a las moléculas pequeñasy también evitan que el haz de electrones dañe instantáneamente la muestra: los científicos tuvieron un promedio de 100 segundos para admirar el movimiento dinámico de las moléculas de polímero individuales, antes de que el haz de electrones destruyera estas partículas. Durante estos valiosos segundos, las moléculas cambian de posición, se reorganizano "saltar". "Fue increíble ver a estas macromoléculas orgánicas flexibles bailando", dice Hima Nagamanasa, primer coautor del artículo. "Las moléculas se mueven mucho más rápidamente a granel. Nos sorprendió ver que se están moviendo".más lentamente aquí. Creemos que el apego a la superficie del bolsillo funcionó a nuestro favor para frenarlos, sin eso probablemente veríamos solo una imagen borrosa ".
Anteriormente, los científicos necesitaban teñir muestras con moléculas de metal o de tinte para hacerlas visibles dentro de la bolsa de grafeno. El metal tiene una alta reflexibilidad, lo que significa que puede brillar, por lo que puede usarse para obtener buenas imágenes. Sin embargo, los enlaces químicos entremuestra y el metal o el tinte cambian las características de la molécula de muestra. En este estudio, la bolsa de grafeno es lo suficientemente delgada como para que su contenido se pueda observar en tiempo real sin ninguna mancha.
En particular, los científicos trabajaron con dos polímeros: uno con azufre, sulfonato de poliestireno y otro sin óxido de polietileno. Esto les permitió mostrar que el contraste bajo el microscopio proviene de la estructura del polímero, hecha de átomos de carbono e hidrógeno.- en lugar del azufre. "La mayoría de las moléculas producidas por organismos vivos tienen una columna vertebral hecha de carbono e hidrógeno, y es por eso que esperamos extender esta investigación al estudio de las interacciones entre el ADN y las proteínas", explica el primer coautor.Huan Wang. Además, dado que los científicos usaron un microscopio electrónico estándar, esperan que esta técnica se use en otros laboratorios.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Básicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :