Una nueva tecnología de imagen que puede revelar los secretos celulares

Un grupo de investigadores ha conseguido aunar dos tecnologías de imagen biológica, creando una nueva forma de aprender como las células buenas se convierten en malas. Este avance hace posible estudiar simultáneamente los comportamientos mecánicos y biomecánicos de las células, lo cual puede proporcionar nuevos conocimientos sobre los procesos de enfermedad.

Ser capaces de estudiar los procesos internos de funcionamiento de la célula con gran detalle probablemente ayudaría a comprender las respuestas físicas y bioquímicas a su entorno. La tecnología, la cual combina un microscopio de fuerza atómica y un sistema de resonancia nuclear magnética, puede ayudar a los investigadores a estudiar células cancerosas individuales, por ejemplo, para descubrir mecanismos que llevan a la metástasis del cáncer para diagnósticos e investigaciones. Las capacidades del prototipo se mostraron tomando resonancias magnéticas nucleares de espectro de átomos de hidrógeno en agua.

Un microscopio de fuerza atómica (AFM) usa una pequeña sonda vibratoria, llamada cantilever, para obtener información sobre materiales o superficies a escala nanométrica. Debido a que el instrumento permite a los científicos "ver" objetos mucho más pequeños de lo posible usando microscopios tradicionales, puede ser ideal para estudiar moléculas, membranas celulares y otras estructuras biológicas.

Sin embargo, el AFM no proporciona información acerca de las propiedades biológicas y químicas de las células, así pues los investigadores fabricaron una microespiral metálica en la cantilever del AFM. Pasa una corriente eléctrica a través de la espiral, causando un intercambio de radiación electromagnética con protones en moléculas dentro de la célula e induciendo otra corriente en la espiral, la cual es detectada.

Los investigadores llevaron a cabo estudios de "mecanobiología" para aprender cómo las fuerzas ejercidas sobre las células influyen en su comportamiento. Centrándose en la osteoartritis, su investigación incluye el estudio de las células cartilaginosas de la rodilla para aprender como interactúan con la compleja matriz de estructuras y la bioquímica entre células.

Via Purdue