Una técnica de microscopía permite obtener imágenes 3D de súper resolución a escala nanométrica
Un equipo de investigación combina dos técnicas para conseguir imágenes isotrópicas de superresolución
En las dos últimas décadas, la microscopía ha experimentado avances sin precedentes en cuanto a velocidad y resolución. Sin embargo, las estructuras celulares son esencialmente tridimensionales, y las técnicas convencionales de superresolución suelen carecer de la resolución necesaria en las tres direcciones para captar detalles a escala nanométrica. Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Gotinga, en el que participan la Universidad de Würzburg y el Centro de Investigación del Cáncer de EE.UU., investigó una técnica de superresolución de imágenes que consiste en combinar las ventajas de dos métodos diferentes para lograr la misma resolución en las tres dimensiones; se trata de la resolución "isotrópica". Los resultados se publicaron en Science Advances.
Para demostrar que la obtención de imágenes en 3D con MIET-SMLM es compatible con las muestras biológicas, se sembraron células en un cubreobjetos recubierto con 10 nm de oro y 5 nm de SiO2 utilizando el procedimiento estándar de preparación de muestras para inmunofluorescencia. La representación artística ilustra la imagen de las células sobre una superficie de oro que resuelve la red de microtúbulos y las fosas recubiertas de clatrina.
Alexey Chizhik
A pesar de las enormes mejoras en la microscopía, sigue existiendo una notable brecha entre la resolución en las tres dimensiones. Uno de los métodos que puede cerrar esta brecha y lograr una resolución en el rango nanométrico es la imagen de transferencia de energía inducida por metales (MIET). La excepcional resolución en profundidad de las imágenes MIET se combinó con la extraordinaria resolución lateral de la microscopía de localización de una sola molécula, en particular con un método denominado microscopía de reconstrucción óptica estocástica directa (dSTORM). La novedosa técnica basada en esta combinación permite a los investigadores conseguir imágenes isotrópicas tridimensionales de superresolución de estructuras subcelulares. Además, los investigadores implementan el MIET-dSTORM de doble color, lo que les permite obtener imágenes de dos estructuras celulares diferentes en tres dimensiones, por ejemplo, los microtúbulos y las fosas recubiertas de clatrina -estructuras diminutas dentro de las células- que existen juntas en la misma zona.
"Combinando los conceptos establecidos, hemos desarrollado una nueva técnica de microscopía de superresolución. Su principal ventaja es que permite una resolución extremadamente alta en tres dimensiones, a pesar de utilizar un montaje relativamente sencillo", afirma el Dr. Jan Christoph Thiele, primer autor de la publicación, de la Universidad de Göttingen. "Será una poderosa herramienta con numerosas aplicaciones para resolver complejos de proteínas y pequeños orgánulos con una precisión subnanométrica. Todos los que tengan acceso a la tecnología de microscopía confocal con un escáner láser rápido y capacidad de medición de la vida útil de la fluorescencia deberían probar esta técnica", afirma el Dr. Oleksii Nevskyi, uno de los autores correspondientes.
"La belleza de la técnica es su sencillez. Esto significa que los investigadores de todo el mundo podrán implementar la tecnología en sus microscopios rápidamente", añade el profesor Jörg Enderlein, que dirigió el equipo de investigación en el Instituto de Biofísica de la Universidad de Gotinga. Este método promete convertirse en una poderosa herramienta para la microscopía de superresolución 3D multiplexada con una resolución extraordinariamente alta y una gran variedad de aplicaciones en biología estructural".
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