Innovadora técnica de microscopía: Los nanocanales iluminan el camino hacia una nueva medicina
La innovación también ha dado un paso hacia la sociedad a través de la empresa emergente Envue Technologies
Para desarrollar nuevos fármacos y vacunas, se necesita un conocimiento detallado de los componentes biológicos más pequeños de la naturaleza, las biomoléculas. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) presentan ahora una innovadora técnica de microscopía que permite estudiar las proteínas, el ADN y otras minúsculas partículas biológicas en su estado natural de una forma completamente nueva.
Las biomoléculas que los investigadores quieren estudiar se colocan en un chip formado por diminutos tubos de tamaño nanométrico, los nanocanales. El líquido de prueba se añade al chip, que se monta en un microscopio óptico de campo oscuro y se ilumina con luz visible. La molécula aparece como una sombra oscura que se mueve libremente dentro del canal en una pantalla conectada al microscopio. La oscuridad de la sombra es proporcional a la masa de la molécula.
Envue Technology | Maja Saaranen
El desarrollo de medicamentos y vacunas requiere mucho tiempo y dinero. Por eso es crucial poder agilizar el trabajo estudiando, por ejemplo, cómo se comportan las proteínas individuales e interactúan entre sí. El nuevo método de microscopía de Chalmers puede permitir encontrar los candidatos más prometedores en una fase más temprana. La técnica también puede utilizarse para investigar la forma en que las células se comunican entre sí mediante la secreción de moléculas y otras nanopartículas biológicas. Estos procesos desempeñan un papel importante en nuestra respuesta inmunitaria, por ejemplo.
Revelando su silueta
Las biomoléculas son pequeñas y escurridizas, pero vitales, ya que son los componentes básicos de todo lo vivo. Para conseguir que revelen sus secretos mediante microscopía óptica, los investigadores necesitan actualmente marcarlas con una etiqueta fluorescente o fijarlas a una superficie.
"Con los métodos actuales nunca se puede estar seguro de que el etiquetado o la superficie a la que se une la molécula no afecten a sus propiedades. Con la ayuda de nuestra tecnología, que no requiere nada de eso, se muestra su silueta completamente natural, o firma óptica, lo que significa que podemos analizar la molécula tal y como es", afirma el líder de la investigación, Christoph Langhammer, profesor del Departamento de Física de Chalmers. Ha desarrollado el nuevo método junto con investigadores de física y biología de Chalmers y la Universidad de Gotemburgo.
El método de microscopía, único en su género, se basa en que las moléculas o partículas que los investigadores quieren estudiar se hacen pasar por un chip que contiene diminutos tubos de tamaño nanométrico, conocidos como nanocanales. Se añade un fluido de prueba al chip, que luego se ilumina con luz visible. La interacción que se produce entonces entre la luz, la molécula y los pequeños canales llenos de fluido hace que la molécula de su interior aparezca como una sombra oscura y pueda verse en la pantalla conectada al microscopio. Al estudiarla, los investigadores no sólo pueden ver, sino también determinar la masa y el tamaño de la biomolécula, y obtener información indirecta sobre su forma, algo que antes no era posible con una sola técnica.
Aclamada innovación
La nueva técnica, la microscopía de dispersión nanofluídica, se presentó recientemente en la revista científica Nature Methods. La Real Academia Sueca de Ciencias de la Ingeniería, que cada año enumera una serie de proyectos de investigación con potencial para cambiar el mundo y aportar beneficios reales, también ha rendido homenaje a los avances realizados. La innovación también ha dado un paso hacia la sociedad a través de la empresa emergente Envue Technologies, que ha recibido el premio "Game Changer" en el concurso Venture Cup de este año en Suecia Occidental.
"Nuestro método hace que el trabajo sea más eficiente, por ejemplo cuando se necesita estudiar el contenido de una muestra, pero no se sabe de antemano lo que contiene y, por tanto, lo que hay que marcar", dice la investigadora Barbora Špačková, que durante su estancia en Chalmers derivó la base teórica de la nueva técnica y luego también realizó el primer estudio experimental con la tecnología.
Los investigadores siguen ahora optimizando el diseño de los nanocanales para encontrar moléculas y partículas aún más pequeñas que todavía no son visibles en la actualidad.
"El objetivo es perfeccionar nuestra técnica para que pueda ayudar a aumentar nuestra comprensión básica del funcionamiento de la vida y contribuir a que el desarrollo de la próxima generación de medicamentos sea más eficiente", afirma Langhammer.
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.
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