PESAJE DE MOLÉCULAS INDIVIDUALES CON LUZ - FERIA DE LA CIENCIA Y TECNOLOGIA

Vaya al Contenido
PESAJE DE MOLÉCULAS INDIVIDUALES CON LUZ
Los científicos de la Universidad de Oxford han desarrollado una técnica de medición basada en la luz que podría transformar nuestra capacidad para caracterizar biomoléculas.
Utilizando un microscopio que detecta la dispersión de la luz en lugar de la fluorescencia, los investigadores han demostrado que las moléculas individuales pueden ser observadas, y su masa medida, en solución.
La investigación, llevada a cabo en colaboración con instituciones en  Alemania, Suecia, Suiza y los EE. UU., Se informa en la revista Science.
El autor principal, el profesor Philipp Kukura, del Departamento de  Química de Oxford, dijo: "Esta investigación surgió de una década de  trabajo que incluyó la fabricación de un microscopio óptico cada vez más  sensible".
'Se han observado moléculas simples en microscopios de luz desde finales de  1980, pero esencialmente todas las técnicas ópticas dependen de la  fluorescencia, que es la emisión de luz por un material después de ser "excitada" por la absorción de radiación electromagnética. Tan inmensamente poderoso como eso es, no es universal ".
Los investigadores primero demostraron el uso de la dispersión de la luz para visualizar proteínas individuales, biomoléculas de solo unos pocos nanómetros de diámetro, en 2014. Pero no fue hasta el año pasado que pudieron mejorar la calidad de la imagen lo suficiente como para competir con la fluorescencia.

Todas las técnicas ópticas dependen de la fluorescencia es por esto que la técnica del uso de la dispersión de la luz es un gran avance
El profesor Kukura dijo: "Luego abordamos la cuestión de si podríamos usar  nuestro enfoque de visualización para cuantificar, en lugar de solo detectar, moléculas individuales. Nos dimos cuenta, dado que el volumen y las propiedades ópticas de las biomoléculas escalan directamente con la masa, que nuestro microscopio debería ser sensible a las masas. Esto resultó ser el caso, no solo para las proteínas sino también para las moléculas que contienen lípidos y carbohidratos ".
Es esta generalidad lo que excita a los autores. El profesor Justin Benesch del Departamento de Química de Oxford, experto  en medición de masa y coautor del trabajo, dijo: "La belleza de la masa es que es a la vez una propiedad universal de la materia y extremadamente diagnóstica de la molécula bajo investigación. Nuestro enfoque es por lo tanto ampliamente aplicable y, a diferencia de la microscopía tradicional de una sola molécula, no se basa en la  adición de etiquetas para hacer moléculas visibles".
Los investigadores dicen que la técnica, que llaman espectrometría de masas de dispersión interferométrica (iSCAMS), podría tener aplicaciones  que van desde estudios de interacciones proteína-proteína hasta descubrimiento de fármacos e incluso diagnósticos de puntos de atención.
El profesor Kukura dijo: "iSCAMS tiene muchas ventajas. Mide la masa con una precisión cercana a la de la espectrometría de masas de  vanguardia, que es costosa y opera al vacío, no necesariamente representativa de los sistemas biológicos, mientras que iSCAMS lo hace con solo un volumen muy pequeño de muestra y funciona en esencialmente cualquier ambiente acuoso".

La espectrometría de  masas de dispersión interferométrica podría ser de gran ayuda para mejorar el diagnóstico de centros de atención que se encuentran alejados de laboratorios y que deben esperar días para los resultados
El  profesor Benesch agregó: "Esto permite muchas de las cosas que los  investigadores quieren cuantificar: ¿interactúan ciertas moléculas y, si  es así, con qué fuerza? ¿Cuál es la composición de la proteína en términos de cuántas piezas contiene y cómo crece o se descompone?
Debido  a que esencialmente cada proceso fisiológico y patológico está  controlado por interacciones biomoleculares en solución, los  investigadores dicen que esta tecnología tiene un considerable impacto  potencial. El profesor Kukura dijo: "La aplicabilidad universal, combinada con el  hecho de que los instrumentos están cerca del tamaño de la caja de  zapatos, puede operarse fácilmente y permite al usuario ver las  moléculas en tiempo real, es tremendamente emocionante".
El  equipo está en el proceso de comercializar la tecnología para  proporcionar acceso a otros investigadores que no son expertos o que ni  siquiera pueden usar microscopía óptica. Los  investigadores dicen: "Tiene el potencial, creemos, de revolucionar la  forma en que estudiamos las biomoléculas y sus interacciones".
Philip Kukura
Profesor de Química Física
Universidad de Oxford
Mail: philipp.kukura@chem.ox.ac.uk

Acceda a la Web
Te puede interesar
Conectividad cerebral y coeficiente intelectual
Científicos mapean las conexiones en el cerebro para entender como estos se realacionan con el comportamiento humano
Conviviendo con la Inteligencia Artificial
¿Podríamos garantizar una coexistencia segura con máquinas que son mucho más inteligentes que nosotros?
Los robots sexuales pronto pueden ser una realidad
Las implicaciones sociales, filosóficas, morales y legales de los robots diseñados específicamente para la gratificación sexual
Tus comentarios son importantes
Regreso al contenido