Una mirada en superresolución

La microscopía es el conjunto de métodos que permiten hacer visibles, objetos de estudios que, por su tamaño muy reducido, se encuentran fuera del rango de la resolución del ojo normal y un profesor de química en UC Berkeley, quiere ampliar los límites conocidos sobre esta tecnología.

El líder de este proyecto se llama Ke Xu, quien posee un doctorado en química física y centró sus estudios en los materiales nanométricos, durante sus investigaciones, se interesó en la posibilidad de aplicar sus conocimientos a la biología, convirtiéndose en investigador posdoctoral en el laboratorio de Harvard de Xiaowei Zhuang, llegando a convertirse en el inventor de la técnica de microscopía de superresolución conocida como STORM. 

Con esta tecnología, se pueden diferenciar moléculas en muestras biológicas con una resolución avanzada. Por si fuera poco, Xu ha continuado en el desarrollo de nuevas técnicas de microscopía para analizar las propiedades de los sistemas biológicos y químicos, como la acidez, la carga eléctrica y la velocidad a la que se mueven las moléculas, a escala nanométrica y unimolecular. Información, que hasta ahora no se podía acceder mediante imágenes.

Estos novedosos conocimientos no son solo sobre la biología básica de la vida, sino también le ofrece los investigadores nuevas pistas sobre cómo diseñar fármacos para manipular moléculas.

Desde el 2013, cuando abrió su laboratorio en la Universidad de California en Berkeley se propuso ir más allá de STORM. Se planteó como objetivo capturar los movimientos, propiedades químicas y eléctricas de las moléculas y mostrar cómo interactúan, lo que, por lo general, requiere más que un microscopio para medir.

Entre las primeras propiedades de las moléculas estudiadas fue la polaridad química, propiedad de las moléculas que representa la distribución de las cargas eléctricas dentro de la molécula, según el número y tipo de enlaces que posea. Esta propiedad puede afectar su interacción y comportamiento, como su disolución en agua o aceite. Aunque se puede medir a gran escala, el equipo de Xu logró observar y mapear la polaridad de muchas moléculas a la vez, dentro de una célula viva.

El equipo ha ido más allá con sus descubrimientos, como el desarrollo de una laser intermitente, mucho más veloz que el obturador de la cámara del microscopio, proporcionando una imagen más corta y nítida de las ubicaciones de las moléculas, presentando un video stop-motion de los movimientos moleculares. Este avance reveló cómo las moléculas tienden a moverse a diferentes velocidades en diferentes partes de una célula, cómo se mueven, interactúan y se unen.

Entre las potenciales de esta investigación, está la aplicación médica, podría ayudar a mejorar la comprensión de cómo las células funcionan en enfermedades específicas, y cómo los fármacos interactúan con las células para tratar estas enfermedades, por no hablar del desarrollo de nuevos métodos de diagnósticos y terapia médica más precisos.

Si desea conocer más sobre el trabajo de Ke Xu, visite https://vcresearch.berkeley.edu/heising-simons/ke-xu/seeing-super-resolution