Nuevo método mejora el análisis de Cryo-ET

La Tomografía Electrónica Criogénica, o Cryo-ET para abreviar, es una técnica impresionante que se usa para ver estructuras diminutas dentro de las células mientras las mantienen congeladas. Este método ayuda a los científicos a ver cómo funcionan las células sin estropear nada. Pero hay un problema: solo funciona con muestras súper delgadas. Piénsalo como intentar ver una foto a través de un vidrio grueso; no es lo ideal, ¿verdad?

Para solucionar este tema de las muestras delgadas, los científicos han ideado un método llamado fresado con Haz de iones enfocados criogénicos (Cryo-FIB). Aquí es donde disparan bits de la célula usando un haz de iones enfocado, creando rebanadas ultra delgadas, o lamelas, de unos 200 nanómetros de grosor. ¡Eso es aproximadamente tan grueso como un par de cabellos! Pero aún hay un problema.

#El Dilema del Apuntado

Cuando usan este método, alinear lo que estás mirando bajo un microscopio con el haz de iones puede ser complicado. Imagina intentar lanzar una pelota de baloncesto con los ojos vendados y entenderás la idea. Los científicos a menudo usan Marcadores fluorescentes, como pequeñas bolitas que brillan, para resaltar las estructuras que quieren observar. Pero a veces, estos marcadores pueden bloquear la vista de las estructuras que intentan ver.

Además, el proceso puede volverse desordenado. Si los marcadores no están alineados perfectamente, los científicos pueden acabar con errores. Y si la muestra se mueve mientras tratan de cortarla, eso complica aún más las cosas. Esto significa que apuntar a estructuras pequeñas o raras es como buscar una aguja en un pajar, donde el pajar es el lío complejo de una célula.

#Un Enfoque Más Inteligente

¿Qué pasaría si hubiera una mejor manera? Ahí entran los sistemas tri-coincidentes. Estas configuraciones ingeniosas permiten a los científicos alinear los microscopios óptico, electrónico y de iones para poder ver lo que están haciendo en tiempo real mientras fresan. Es como ver una película mientras haces malabares con las palomitas.

Al observar cómo la fluorescencia se debilita al acercarse al objetivo, los científicos pueden detener el fresado justo en el momento adecuado. Pero espera, ¡esto tiene sus límites! Todavía no ayuda cuando las estructuras son del tamaño del grosor de la lamela misma.

#Enviando la Señal Interferométrica

Aquí es donde las cosas se ponen interesantes. ¿Qué pasaría si los científicos pudieran usar una señal extra para guiar el fresado? Decidieron probar un sistema utilizando bolitas fluorescentes mezcladas en gotitas de agua. Congelaron estas gotitas y las pusieron en una rejilla especial. Cuando usaron el haz de iones para fresar a través de las gotitas congeladas, notaron algunos cambios raros en el brillo de las fluorescentes.

A medida que el proceso de fresado continuaba, el brillo subía y bajaba como una montaña rusa. Esto se debía a la luz rebotando en la superficie de la muestra. Al observar cuidadosamente estos cambios en el brillo, los científicos descubrieron cuán lejos estaban escondidas sus estructuras objetivo.

#Ajustes en Tiempo Real

Para hacer el fresado aún más inteligente, ajustaron un modelo a los cambios de brillo para ayudar a identificar ubicaciones precisas. Esto significa que ya no había más tiros a ciegas; podían determinar exactamente dónde enfocar el haz de iones. Al conocer el brillo y la reflexión esperados basados en los materiales involucrados, se volvieron aún más hábiles en apuntar su fresado.

La fuerza de la reflexión puede variar dependiendo de la muestra, como cómo un espejo puede verse diferente dependiendo del ángulo en que estás. Para acertar, los científicos primero fresaron a través de una muestra de prueba para encontrar la configuración perfecta antes de abordar los verdaderos objetivos.

#Poniéndolo a Prueba

Para ver qué tan bien funcionaba su nuevo método, el equipo decidió apuntar a un virus llamado virus asociado a adenovirus (AAV). Este virus es súper pequeño y puede ser utilizado en la terapia génica humana, como un pequeño servicio de entrega de genes. Cuando el AAV entra en las células humanas, tiene que colarse a través de muchas cosas, lo que lo convierte en un cliente complicado de rastrear.

Con su configuración, los científicos examinaron algunas muestras etiquetadas con fluorescencia para ver cómo cambiaban las oscilaciones al acercarse al virus. Después de anotar estos cambios, ajustaron su fresado para cortar justo alrededor de los cúmulos de virus dentro de la célula. Al final, lograron capturar algunas imágenes tomográficas geniales que mostraban a los virus nadando en vesículas membranosas como peces en un mar de goo celular.

#Montando la Onda de Fluorescencia

Gracias a su arduo trabajo, los científicos ahora podían guiar su fresado utilizando observaciones en tiempo real de los marcadores fluorescentes. ¡Sin más juegos de adivinanza! Podían ubicar exactamente dónde cortar sin perder de vista su objetivo. Este método abre el camino para observar pequeñas estructuras que antes eran difíciles de localizar. Es como tener un GPS de alta tecnología para navegar por el mundo microscópico.

#El Futuro Se Ve Brillante

Con esta nueva técnica, las posibilidades son infinitas. Eso significa que los científicos pueden estudiar estructuras diminutas y raras dentro de las células sin el lío de tener que usar marcadores adicionales o adivinar dónde está el mejor punto de corte. Este enfoque abre puertas a un mundo completamente nuevo de observación en sistemas biológicos.

¿Y quién sabe? Tal vez un día podamos ver cómo trabajan los virus como el AAV en tiempo real, dándonos ideas que podrían llevar a mejores terapias génicas. Así que, la próxima vez que pienses en la ciencia, recuerda que hay personas listas ahí fuera, encontrando continuamente nuevas formas de ver lo que no se ve. ¿Quién diría que el mundo de las moléculas podría ser tan divertido?