Portaobjetos que mejoran las propiedades ópticas
Las imágenes celulares a tiempo real utilizan técnicas de alta resolución y amplitud de campo, buen contraste y elevadas tasas de adquisición de datos y de procesamiento de señales. A pesar de los importantes avances alcanzados en microscopia fluorescente, no se ha logrado captar imágenes a alta velocidad y con alta resolución espacial simultáneamente para disponer de una plataforma de imágenes de dinámica molecular efectivamente a tiempo real. Las técnicas de fluorescencia presentan problemas de resolución por la naturaleza de la onda de la luz. Un equipo de científicos de la Unión Europea diseñó estructuras y nanoestructuras mesoscópicas artificiales biocompatibles con propiedades ópticas muy diferentes. En el proyecto «Super-resolution fluorescence microscopy based on artificial mesoscopic structures» (SMARTS), los científicos desarrollaron materiales que pueden utilizarse como portaobjetos de microscopios para estudiar los procesos celulares en vivo. Se optimizó y describió un nuevo material artificial y se estudió su biocompatibilidad. Los métodos de nanofabricación resultaron ser simples y rentables. El cultivo de células vivas fue sencillo de acuerdo con protocolos comunes y permitió una excelente resolución axial de aproximadamente 10 nm. Además, con esta técnica avanzada no es necesario escanear, lo que acorta muchísimo el tiempo de adquisición y procesamiento. Los resultados han sido publicados en la prestigiosa revista con comité de lectura Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Los investigadores utilizaron el material nanoestructurado en un estudio de transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET). Se trata de una técnica de imágenes fluorescentes que utiliza un fluoróforo donante y un fluoróforo receptor. Es un sensor de mucha utilidad para distancias muy pequeñas; no así para distancias más extensas. El equipo de trabajo demostró que con un efecto de mecánica cuántica (la capacidad de la nanoestructura de soportar los plasmones de superficie) sus nanoestructuras pueden amplificar una señal muy tenue de FRET. Se trata de un resultado muy importante pues la mayoría de las otras técnicas que han demostrado que «mejoran» la FRET no han sido biocompatibles. La finalización del proyecto SMARTS no pone fin al desarrollo de la tecnología. En los próximos dos años el equipo de trabajo planea integrar materiales y técnicas en una plataforma de imagen funcional. Se ha entablado una colaboración con un estudio de laboratorio destacado, dedicado a estudiar la señalización celular con FRET, colaboración que se espera permita mejorar los tiempos de optimización y comercialización.
Palabras clave
Imágenes a tiempo real, portaobjetos de microscopio, estructuras mesoscópicas, nanoestructuras, microscopia fluorescente
