Foto: Un nuevo dispositivo mejora la precisión y estabilidad de los microscopios. Crédito: Kiran Foster
Investigadores de la Universidad de Colorado – Boulder (EEUU) han diseñado un dispositivo que puede estabilizar la mayoría de los microscopios, lo que permite a los científicos observar de manera fiable el plegamiento y despliegamiento complejos que realizan las proteínas con el transcurso del tiempo. El dispositivo es un sencillo complemento que los científicos pueden incorporar a sus equipos existentes para transformarlos en máquinas con suficiente potencia para captar imágenes de uno de los procesos más elusivos del cuerpo humano.
La forma que adopta una proteína determina su función dentro del organismo, por lo que el entendimiento de cómo adopta una forma u otra es crucial para el futuro de la bioingeniería de las proteínas sintéticas. Pero el plegamiento es especialmente difícil de captar – las proteínas mantienen una forma durante un largo tiempo y entonces, de forma muy repentina, cambian de forma.
"Cuando intentas medir estos diminutos movimientos biológicos, a veces observas cosas extrañas y entonces la pregunta se convierte en, ‘¿Se estará moviendo mi instrumento, o representa esto algo real dentro de la biología que interesa mucho?’ ", explica Robert Walder, el principal autor del estudio.
Sin la técnica de estabilización, la captura de movimientos repentinos, como este proceso de plegamiento y desplegamiento, normalmente acaba pareciendo un borrón, sin importar la calidad de resolución del microscopio.
Este dispositivo estabilizador – un conjunto de láseres y un detector – se ha diseñado para conectarse mediante el puerto de cámara de cualquier microscopio que empleen actualmente los científicos para estudiar las proteínas, como los microscopios de fuerza atómica o los microscopios de superresolución óptica. Se detecta el movimiento de la proteína bajo cualquiera de estos microscopios por los cambios en la manera de dispersarse la luz de los láseres.
Para asegurarse de que la luz se dispersa a causa de la proteína, Walder y sus compañeros diseñaron el sistema alrededor de una serie de pequeños haces de luz que sirven como puntos de referencia fijos. Además, los láseres operan en una frecuencia que no se emplea en otros equipos de laboratorio – incluidos los sistemas de iluminación – resultando así mucho más fácil enfocar el comportamiento del láser.
Anteriormente, se consideraba que cualquier microscopio capaz de captar 100 segundos de imágenes claras correspondía al estándar de oro, aunque este rendimiento tendía a no bastar para el estudio de las proteínas. Este dispositivo nuevo estabiliza a los microscopios durante 28 horas seguidas – mucho más tiempo del que necesitaría cualquier biólogo, pero proporciona en cualquier caso una garantía de la fiabilidad de la técnica.
"Esperamos que esta [estabilización] posibilite estudios de movimientos biológicos que son mucho más complejos de lo que nadie ha podido estudiar hasta ahora", afirma Thomas Perkins, el coautor del estudio.