Imagen Raman de células HeLa congeladas rápidamente con una alta relación señal-ruido y un gran campo de visión. El tiempo de adquisición de imágenes fue de 10 horas. La distribución de señales Raman de citocromos (750 cm⁻¹), lípidos (2850 cm⁻¹) y proteínas (2920 cm⁻¹) se indican en verde, rojo y azul, respectivamente. Crédito: Avances científicos (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110
Comprender el comportamiento de las moléculas y células que forman nuestro cuerpo es fundamental para el avance de la medicina. Esto ha llevado a un esfuerzo continuo por obtener imágenes claras de lo que sucede más allá de lo que el ojo puede ver. En un estudio reciente publicado en Avances científicosinvestigadores de la Universidad de Osaka han informado sobre un método que proporciona imágenes de microscopía Raman de alta resolución.
La microscopía Raman es una técnica útil para obtener imágenes de muestras biológicas porque puede proporcionar información química sobre moléculas específicas, como proteínas, que participan en los procesos del cuerpo. Sin embargo, la luz Raman que proviene de muestras biológicas es muy débil, por lo que la señal a menudo puede verse inundada por el ruido de fondo, lo que genera imágenes deficientes.
Los investigadores han desarrollado un microscopio que puede mantener la temperatura de muestras previamente congeladas durante la adquisición. Esto les ha permitido producir imágenes hasta ocho veces más brillantes que las obtenidas anteriormente con microscopía Raman.
«Una de las principales razones de las imágenes borrosas es el movimiento de las cosas que intentas mirar», explica el autor principal del estudio, Kenta Mizushima. «Al tomar imágenes de muestras congeladas que no podían moverse, pudimos utilizar tiempos de exposición más largos sin dañar las muestras. Esto condujo a señales altas en comparación con el fondo, alta resolución y campos de visión más grandes». La técnica no utiliza colorantes y no requiere ningún producto químico para fijar las células en su posición, por lo que puede proporcionar una visión muy representativa de los procesos y el comportamiento celular.
Esquema del área de muestra en el microscopio crio-Raman desarrollado. Se coloca un cubreobjetos con células cultivadas sobre el soporte de muestra y se pone en contacto una placa de metal (izquierda). El criógeno ingresa a través de la entrada y un orificio en la placa de metal, entrando en contacto directo con la muestra para una congelación rápida. La temperatura de la muestra se controla mediante una placa de metal con circulación de nitrógeno líquido y un calentador en el interior (derecha). Crédito: Avances científicos (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110
El equipo también pudo confirmar que el proceso de congelación conservaba los estados fisicoquímicos de diferentes proteínas. Esto le da al enfoque de criofijación una clara ventaja de lograr lo que los métodos de fijación química no pueden.
«La microscopía Raman añade una opción complementaria a la caja de herramientas de imágenes», dice el autor principal Katsumasa Fujita. «El hecho de que no sólo proporcione imágenes de células, sino también información sobre la distribución y los estados químicos particulares de las moléculas, es muy útil cuando nos esforzamos continuamente por lograr la comprensión más detallada posible».
La nueva técnica se puede combinar con otras técnicas de microscopía para el análisis detallado de muestras biológicas y se espera que contribuya a una amplia gama de áreas de las ciencias biológicas, incluidas la medicina y la farmacéutica.
Más información:
Kenta Mizushima et al, Microscopía Raman de muestras biológicas criofijadas para imágenes químicas de alta resolución y alta sensibilidad, Avances científicos (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn0110
Citación: La microscopía Raman mejorada ofrece imágenes químicas más claras de muestras criofijadas (2024, 24 de diciembre) obtenido el 25 de diciembre de 2024 de https://phys.org/news/2024-12-raman-microscopy-clearer-chemical-imaging.html
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