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El nuevo dispositivo, sobre el que se ha publicado un artículo en la revista Nature Methods, podría cubrir un vano en la tecnología actual y resultar de utilidad para las ciencias médicas y la biología estructural. 

Estos científicos, del Instituto de Materia Blanda y Materiales Funcionales del Centro Helmholtz de Berlín (HZB, Alemania) y el Instituto Nacional del Cáncer estadounidense, estudiaron células completas y congeladas a gran velocidad en su entorno natural. 

Según los investigadores, las imágenes tridimensionales en alta resolución de la célula al completo se obtienen en un único paso. Este nuevo dispositivo es superior a, por ejemplo, la microscopía electrónica porque genera imágenes tridimensionales de células intactas y también es más rápido, pues mediante la microscopía electrónica se pueden tardar semanas en obtener una imagen tridimensional de una única célula. 

El nuevo microscopio también supera a la microscopía de fluorescencia, que sólo permite a los investigadores observar estructuras marcadas tras haber sido tintadas. 

El equipo señaló que, aprovechando el contraste natural entre la materia orgánica y el agua, logró generar una imagen de todas las estructuras celulares. Las células reconstruidas en tres dimensiones se obtuvieron de un adenocarcinoma de ratón. Lograron observar incluso los detalles más ínfimos de las células, como los poros nucleares de la envoltura nuclear, la membrana doble del núcleo celular, las invaginaciones de la membrana mitocondrial interna, los canales de membrana en el núcleo y las inclusiones en orgánulos celulares como los lisosomas. 

Mediante rayos X se obtuvo una imagen de la ultraestructura de las células con una resolución de hasta los 30 nanómetros (un nanómetro son diez diezmilésimas del grosor de un cabello humano). La ultraestructura es la estructura compleja de un espécimen biológico no visible al microscopio óptico. 



El equipo utilizó luz parcialmente coherente para iluminar las estructuras diminutas del objeto hidratado y congelado y obtener una resolución tridimensional elevada. Para producir la luz se utilizó BESSY II, la fuente sincrotrónica del HZB. Los investigadores explicaron que la coherencia parcial es la propiedad de dos ondas cuyas fases relativas experimentan fluctuaciones aleatorias que no llegan a generar una onda completamente incoherente. Mediante el empleo de este método en conjunción con una lente de alta resolución lograron ver las ultraestructuras de células con un contraste sin precedentes. 





Según los investigadores, estos avances ofrecerán a la comunidad médica datos clave sobre procesos celulares internos, como por ejemplo la forma en la que penetran los virus o las nanopartículas en las células o en el núcleo celular. Desde un punto de vista más general, para la biología estructural supondrán una herramienta nueva que ayudará a aumentar el conocimiento que se posee sobre la estructura celular.

Noticia publicada en Emprendia (España)