El WITec honra a los científicos con los premios 2024 Paper Awards
Los premios a publicaciones científicas excepcionales se conceden a investigadores de Gran Bretaña, Países Bajos y Corea del Sur.
Científicos de Gran Bretaña, Países Bajos y Corea del Sur han sido reconocidos con los premios WITec Paper Awards 2024 por sus trabajos en biología celular, biomineralización y materiales emisores de fotón único, respectivamente.
Los premios destacan tres de los muchos trabajos sobresalientes que incluyen datos adquiridos con un microscopio WITec. Oxford Instruments WITec felicita a los ganadores y da las gracias a todos los participantes por compartir sus fascinantes trabajos de un amplio espectro de ciencias. El jurado espera continuar con esta tradición y recibir muchas propuestas excepcionales para el próximo Premio Paper 2025.
El ganador del WITec Paper Award Gold, el Dr. Vernon LaLone (imagen de la izquierda). La profesora Dame Molly Stevens recibe el premio de manos del representante de Oxford Instruments, Stephen McGurk, en la Universidad de Oxford (imagen derecha) en nombre de su grupo de investigación, anteriormente del Imperial College de Londres, Reino Unido.
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Robin van der Meijden (en el centro) y sus coautores, el profesor Nico Sommerdijk (a la izquierda) y la doctora Anat Akiva (a la derecha), del Centro Médico de la Universidad Radboud de Nimega, en la entrega del premio Paper Award Silver.
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- ORO: Vernon LaLone, Aleksandra Aizenshtadt, John Goertz, ..., Steven Ray Wilson, Stefan Krauss, Molly M. Stevens (2023) Quantitative chemometric phenotyping of three-dimensional liver organoids by Raman spectral imaging. Cell Reports Methods 3(4): 100440.
- PLATA: Robin H.M. van der Meijden, Deniz Daviran, Luco Rutten, X. Frank Walboomers, Elena Macías-Sánchez, Nico Sommerdijk, Anat Akiva (2023) A 3D Cell-Free Bone Model Shows Collagen Mineralization is Driven and Controlled by the Matrix. Materiales Funcionales Avanzados 33(42): 2212339.
- BRONCE: Michael Neumann, Xu Wei, Luis Morales-Inostroza, Seunghyun Song, Sung-Gyu Lee, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Stephan Götzinger, Young Hee Lee (2023) Organic Molecules as Origin of Visible-Range Single Photon Emission from Hexagonal Boron Nitride and Mica. ACS Nano 17(12): 11679-11691.
The Paper Award GOLD: Caracterización de sistemas de modelos biológicos en 3D
La investigación biológica y médica utiliza cada vez más sistemas modelo en 3D, como los organoides, para imitar órganos enteros y estudiar mecanismos moleculares en el contexto de la multicelularidad in vitro. Vernon LaLone, sus colegas del Imperial College de Londres (Reino Unido) y sus coautores de la Universidad de Oslo presentaron magníficamente el potencial de las imágenes Raman para caracterizar en detalle estas complejas estructuras tridimensionales, y con ello se hicieron merecedores del premio Paper Award GOLD de este año.
Los autores desarrollaron un método para cuantificar la concentración absoluta de múltiples compuestos biológicos en organoides creados a partir de hepatocitos humanos primarios y células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC). Con este método se detectaron eficazmente incluso compuestos que suelen ser difíciles de visualizar con las técnicas de tinción convencionales. El nuevo método cuantitativo de obtención de imágenes Raman permitió identificar diferencias entre los organoides primarios y los derivados de células madre en cuanto a sus cantidades de proteínas, ácidos nucleicos y lípidos insaturados. Además, se detectaron cambios en la composición de los organoides tras exponerlos a fármacos que alteran el hígado. Al mismo tiempo, se pudo rastrear la metabolización y acumulación del fármaco en el tejido.
En conjunto, los autores presentaron su método Raman cuantitativo como una potente herramienta para la caracterización molecular de tejidos con alta resolución celular y subcelular. En sus palabras, la imagen Raman cuantitativa "constituye un paso importante en el desarrollo de la interrogación cuantitativa sin etiquetas de muestras biológicas tridimensionales".
The Paper Award PLATA: Biomineralización de la estructura ósea
La naturaleza es capaz de producir una inmensa variedad de materiales con notables propiedades (mecánicas) que sólo pueden lograrse mediante la formación controlada del material en múltiples escalas de longitud. Un ejemplo excelente es la biomineralización del tejido óseo, un proceso en el que los minerales se integran en estructuras orgánicas altamente organizadas.
El ganador del premio Paper Award SILVER de este año, Robin H.M van der Meijden, y su grupo de investigación del Radboud University Medical Center (Radboudumc) de Nimega (Países Bajos), estudiaron la biomineralización de los huesos y determinaron qué componentes y estructuras son esenciales para este proceso. En su trabajo, demostraron la reconstrucción del principal componente estructural del hueso -el osteón- en un sistema in vitro libre de células. Un análisis de microscopía Raman con polarización resuelta del osteón generado demostró la recapitulación de su estructura química y jerárquica en 3D incluso en este entorno libre de células. En contraste con creencias previas, no la actividad celular sino la estructura y composición de la matriz extracelular (ECM) fueron capaces de dirigir la infiltración controlada de minerales en la matriz orgánica.
En conclusión, el sistema in vitro sin células establecido proporcionó una valiosa perspectiva de los procesos de formación ósea y ofrece una herramienta con gran potencial para futuros estudios sobre la mineralización de la matriz que "también es prometedora para [...] estudios mecanísticos de enfermedades relacionadas con la mineralización", como afirma Robin van der Meijden.
The Paper Award BRONZE: Emisores monofotónicos en materiales 2D
Los ganadores del Paper Award BRONZE de 2024, Michael Neumann, Xu Wei y sus colegas del Centro de Física Integrada de Nanoestructuras de la Universidad Sungkyunkwan de Suwon (República de Corea), en colaboración con socios de Alemania y Japón, profundizaron en un tema de la óptica cuántica. El objeto de sus estudios fue el nitruro de boro hexagonal (hBN), un material en capas intensamente estudiado que suele presentar emisores monofotónicos (SPE), de gran interés para las tecnologías cuánticas. Estos SPE se habían atribuido hasta ahora a defectos puntuales luminiscentes en la red cristalina del hBN; sin embargo, en su trabajo, los autores cuestionaron esta asignación.
Al estudiar la actividad fotoluminiscente de las muestras de hBN, demostraron que muchos de los SPE observados no estaban alojados en el hBN, sino que en realidad eran moléculas fluorescentes resultantes de residuos orgánicos de procesamiento, como los procedentes de disolventes orgánicos, que quedaban atrapados en la interfaz entre el hBN y su sustrato. Las muestras de hBN sin contaminación orgánica no contenían SPE. Además, la misma clase de SPEs podía formarse también bajo láminas de mica fluorflogopita, un aislante estratificado diferente.
En relación con la nueva comprensión del origen de muchas de las SPE observadas en el hBN, Michael Neumann y Xu Wei comentaron: "[E]l cambio de perspectiva introducido por nuestro trabajo acelerará el desarrollo de tecnologías fotónicas cuánticas basadas en el hBN, al guiar un cambio desde la generación incontrolada de emisores hacia la selección racional de especies de fluoróforos y su colocación controlada, tal y como exigen muchas aplicaciones en las tecnologías cuánticas emergentes."
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Vernon LaLone, Aleksandra Aizenshtadt, John Goertz, Frøydis Sved Skottvoll, Marco Barbero Mota, Junji You, Xiaoyu Zhao, Henriette Engen Berg, Justyna Stokowiec, Minzhi Yu, Anna Schwendeman, Hanne Scholz, Steven Ray Wilson, Stefan Krauss, Molly M. Stevens; "Quantitative chemometric phenotyping of three-dimensional liver organoids by Raman spectral imaging"; Cell Reports Methods, Volume 3
Robin H.M. van der Meijden, Deniz Daviran, Luco Rutten, X. Frank Walboomers, Elena Macías‐Sánchez, Nico Sommerdijk, Anat Akiva; "A 3D Cell‐Free Bone Model Shows Collagen Mineralization is Driven and Controlled by the Matrix"; Advanced Functional Materials, Volume 33, 2023-6-20
Michael Neumann, Xu Wei, Luis Morales-Inostroza, Seunghyun Song, Sung-Gyu Lee, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Stephan Götzinger, Young Hee Lee; "Organic Molecules as Origin of Visible-Range Single Photon Emission from Hexagonal Boron Nitride and Mica"; ACS Nano, Volume 17, 2023-6-5
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