Una técnica de imagen desarrollada en la Universidad de Duke podría permitir mirar dentro de las células y observar docenas de moléculas diferentes en acción al mismo tiempo, etiquetándolas con hebras cortas de ADN iluminado que parpadean con su propio ritmo único.
"La idea es que todo tiene su propio latido", dijo el primer autor Shalin Shah, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica e informática y ciencias de la computación en Duke. "Llamamos a estas señales de tiempo 'códigos de barras temporales'".
Cuando se unen a las células u otros objetos y se observan durante el tiempo suficiente, estos códigos de barras podrían usarse para detectar y distinguir cualquier cantidad de cosas a escala molecular, incluidas proteínas particulares ocultas entre las decenas de miles que el cuerpo humano necesita para funcionary crecer
La técnica funciona mediante el uso de interacciones fugaces entre dos cadenas complementarias de ADN a medida que chocan en solución. Una cadena está unida a una molécula que los investigadores quieren estudiar. La otra es flotante y lleva un tinte fluorescente que se ilumina cuandolos dos hilos se emparejan y luego se oscurecen una vez que se separan. Cuando se observa bajo un microscopio a lo largo del tiempo, la unión y la desunión crean un patrón de parpadeo distintivo que, decodificado, actúa como una huella dactilar.
Las técnicas tradicionales distinguen las moléculas que usan diferentes tintes de color, o usan un color pero diferentes secuencias de ADN e imágenes en pasos, quitándolos de un objetivo antes de pasar al siguiente.
Shah y sus colegas dicen que pueden hacerlo mejor.
Trabajando con el profesor de informática de Duke John Reif y el investigador postdoctoral Abhishek Dubey del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, el enfoque del equipo aumenta la cantidad de señales diferentes que es posible distinguir con un solo color de tinte. Pero en lugar de confiar en múltiples secuencias de ADN como las anterioresLos métodos de un solo color mantienen la secuencia del filamento flotante igual y, en cambio, modifican cosas como la longitud o el número de secuencias repetidas en el filamento unido a la molécula de interés. Esto les permite producir destellos con diferentes frecuencias, duraciones ybrillo.
en un artículo publicado en línea el 5 de abril en la revista Biología Sintética ACS , las simulaciones por computadora sugieren que es teóricamente posible distinguir hasta 56 moléculas diferentes simultáneamente, cada una parpadeando de un lado a otro en el mismo color. Y si se usan múltiples colores de tinte, esa cantidad aumenta a miles. Los investigadores dicen que su técnica también puedehacerlo a una fracción del costo de otros métodos, y sin desvanecerse bajo el resplandor del microscopio con el tiempo.
En un artículo complementario publicado el 21 de marzo en la revista Nano letras , el equipo también probó su enfoque en el laboratorio. Shah y Reif diseñaron siete dispositivos de ADN diferentes, los unieron a una superficie de vidrio y los tomaron imágenes con microscopía de fluorescencia. Con menos de una hora de datos pudieron usar cada unocomportamiento distintivo del dispositivo para distinguirlos.
"Nuestro objetivo es desarrollar un método económico y simple, pero poderoso", dijo Shah. "Las señales de intensidad temporal emitidas son distintas y pueden actuar como una huella digital".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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