¿Es posible observar a nivel de células individuales cómo los embriones de peces se convierten en trucha, carpa o salmón? Los investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt han combinado con éxito dos técnicas muy avanzadas de microscopía de fluorescencia. El nuevo microscopio óptico de alta resolución permite una visión fascinante de uninterior de la celda.
Utilizando la tecnología de "microscopía de lámina de luz" inventada y desarrollada por el profesor Ernst Stelzer, ya era posible observar organismos de manera muy precisa y vívida durante la diferenciación celular. Su grupo en la Universidad Goethe de Frankfurt ahora ha combinado láminas de luz con untécnica que hasta ahora solo permitía resoluciones espaciales muy altas <100 nm en la superficie de una celda. La combinación de ambos métodos permite obtener una visión tridimensional de una celda con una alta resolución.
La microscopía de fluorescencia basada en láminas de luz LSFM es la técnica de microscopía de fluorescencia tridimensional más reciente. En la microscopía de fluorescencia, una fracción de las moléculas de una célula se marca con marcadores fluorescentes, que se iluminan con un haz de luz. ALa cámara registra la distribución tridimensional de las moléculas fluorescentes, es decir, los fluoróforos. La ventaja sobresaliente de LSFM es que incluso las muestras sensibles como los embriones de peces sobreviven a la observación. Este es un avance importante ya que los métodos convencionales, que iluminan toda la muestra, exponenespecímenes para mucha más energía y destruir las células en un período de tiempo muy corto.
Ernst Stelzer, profesor del Instituto de Biología Celular y Neurociencia e investigador principal en el Clúster de Excelencia "Complejos Macromoleculares" de la Universidad Goethe de Frankfurt, explica que el LSFM no ilumina toda la muestra sino solo láminas de luz micrométricas delgadas ".Dado que examinamos las muestras biológicas en condiciones lo más naturales posible, logramos resultados muy precisos ", dice Stelzer. Sin embargo, no solo las imágenes estáticas de las células sino también los cambios dinámicos en su entorno o las mutaciones genéticas se pueden medir en comparaciones directas.
Bo-Jui Chang, Victor Perez Meza y Ernst Stelzer ahora han mejorado aún más la técnica: "Combinamos microscopía de fluorescencia de lámina de luz con microscopía de iluminación estructurada coherente SIM. Esto permite una resolución extremadamente alta", informa. SIMes una técnica de súper resolución que produce varias imágenes, que se combinan digitalmente. Como resultado, la resolución mejora en el sentido físico. El enfoque técnico es excitar una muestra fluorescente con un patrón de iluminación muy específico. Resoluciones por debajo de 100 nm conEste método está limitado a las superficies, pero la técnica tiene grandes ventajas. Es bastante moderado en la excitación de la fluorescencia, permite imágenes muy rápidas y puede usarse con todas las moléculas fluorescentes para propósitos de alta resolución.
"En el nuevo microscopio, que llamamos csiLSFM, hemos desarrollado aún más el principio de SIM de tal manera que las resoluciones por debajo de 100 nm ya no se limitan a las superficies, sino que también se pueden utilizar en objetos tridimensionales extensos. Aquí, dos láminas de luz de contrapropagación interfieren en un ángulo de 180 ° para que formen el patrón de interferencia lineal más pequeño posible. Como resultado, logramos una resolución óptima de menos de 100 nanómetros ", explica Ernst Stelzer. El nuevo instrumento tiene tres lentes objetivasFunciona a través del control flexible de rotación, frecuencia y desplazamiento de fase de la lámina de luz perfectamente modulada.
Las imágenes del retículo endoplásmico de levadura, una compleja red de membrana de túbulos, vesículas y cisternas, muestran que los investigadores pueden usar csiLSFM para trabajar con éxito con objetos fisiológicamente importantes.
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Materiales proporcionado por Universidad Goethe de Frankfurt . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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