MIT crea un método de imagen económico con una precisión de 10 nanómetros

Una nueva técnica de imágenes de bajo costo desarrollada por ingenieros del MIT permitirá a los científicos obtener imágenes de virus y,

tal vez incluso biomoléculas individuales.Se basa en microscopía de expansión. Este enfoque implica incrustar muestras biológicas en un hidrogel y luego expandirlas antes de obtener imágenes con un microscopio. Para la nueva técnica de imágenes, los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de hidrogel. Su característica es que admite una configuración más uniforme. Esto, a su vez, permite obtener imágenes de estructuras biológicas diminutas con mayor precisión.

Este grado de precisión ayudará a estudiar las interacciones moleculares básicas que hacen posible la vida, explica Edward Boyden, profesor del MIT.

Laboratorios de todo el mundo han comenzado a utilizarmicroscopía de expansión desde que el laboratorio de Boyden la introdujo por primera vez en 2015. Con esta técnica, los investigadores amplían físicamente sus muestras a aproximadamente cuatro veces su tamaño lineal antes de obtener imágenes de ellas. Esto les permite crear imágenes de alta resolución sin necesidad de equipos costosos.

En un artículo publicado en 2017, el laboratorioBoydena demostró una resolución de unos 20 nanómetros mediante un proceso en el que las muestras se expandieron dos veces antes de obtener la imagen. Este enfoque, así como las versiones anteriores de microscopía de expansión, se basan en un polímero absorbente hecho de poliacrilato de sodio. Estos geles se hinchan cuando se exponen al agua. Sin embargo, una de sus limitaciones críticas es que no son completamente uniformes en estructura o densidad. Esta irregularidad conduce a una ligera distorsión de la forma de la muestra durante su expansión, lo que limita la precisión alcanzable.

Para superar esto, el MIT ha desarrollado un nuevogel - tetragel, que forma una estructura más predecible. Combinando moléculas de polietilenglicol tetraédrico con poliacrilatos de sodio tetraédricos, los científicos pudieron crear una estructura reticular. Es mucho más homogéneo que los hidrogeles de poliacrilato de sodio sintetizados por radicales libres que se han utilizado anteriormente.

Los científicos han demostrado la precisión del nuevo enfoque.a la obtención de imágenes usándolo para expandir las partículas del virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1). Tienen una forma esférica característica. Después de expandir las partículas virales, los investigadores compararon las formas con las formas obtenidas mediante microscopía electrónica. Resultó que la distorsión era mucho menor que en versiones anteriores de microscopía expansiva. Esto hizo posible lograr una precisión de unos 10 nanómetros.

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