La técnica de microscopía permite imágenes 3D de súper resolución a nanoescala

En las últimas dos décadas, la microscopía ha visto avances sin precedentes en velocidad y resolución. Sin embargo, las estructuras celulares son esencialmente tridimensionales y las técnicas convencionales de súper resolución a menudo carecen de la resolución necesaria en las tres direcciones para capturar detalles a nanoescala. Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Göttingen, que incluye a la Universidad de Würzburg y el Centro de Investigación del Cáncer de los Estados Unidos, investigó una técnica de imagen de súper resolución que combina las ventajas de dos métodos diferentes para obtener la misma resolución en las tres dimensiones. ; esta es la resolución «isotrópica». Los resultados fueron publicados en Science Advances.

A pesar de las enormes mejoras en la microscopía, todavía existe una brecha notable entre la resolución en las tres dimensiones. Un método para cerrar esta brecha y lograr una resolución nanométrica es la generación de imágenes de transferencia de energía inducida por metales (MIET). La excepcional resolución de profundidad de las imágenes MIET se ha combinado con la extraordinaria resolución lateral de la microscopía de localización de una sola molécula, particularmente con un método llamado microscopía de reconstrucción óptica estocástica directa (dSTORM). La nueva técnica basada en esta combinación permite a los investigadores obtener imágenes isotrópicas tridimensionales de superresolución de estructuras subcelulares. Además, los investigadores están implementando el MIET-dSTORM de dos colores, lo que les permite obtener imágenes de dos estructuras celulares diferentes en tres dimensiones, por ejemplo, microtúbulos y fosas recubiertas de clatrina (pequeñas estructuras dentro de las células) que existen juntas en la misma área celular.

“Al combinar conceptos establecidos, hemos desarrollado una nueva técnica de microscopía de súper resolución. Su principal ventaja es que permite una resolución extremadamente alta en tres dimensiones, a pesar de usar una configuración relativamente simple”, dice el Dr. Jan Christoph Thiele, primer autor de la publicación, Universidad de Göttingen. “Será una herramienta poderosa con muchas aplicaciones para resolver complejos de proteínas y pequeños orgánulos con precisión subnanométrica. Cualquiera que tenga acceso a la tecnología de microscopio confocal con un escáner láser rápido y capacidades de medición de la vida útil de la fluorescencia debería probar esta técnica”, dice el Dr. Oleksii Nevskyi, uno de los autores correspondientes.

“La belleza de la técnica es su simplicidad. Esto significa que los investigadores de todo el mundo podrán implementar rápidamente la tecnología en sus microscopios”, añade el profesor Jörg Enderlein, que dirigió el equipo de investigación del Instituto de Biofísica de la Universidad de Göttingen. Este método promete convertirse en una herramienta poderosa para la microscopía de superresolución 3D multiplexada con una resolución extraordinariamente alta y una variedad de aplicaciones en biología estructural.

Referencia:

1. Jan Christoph Thiele, Marvin Jungblut, Dominic A. Helmerich, Roman Tsukanov, Anna Chizhik, Alexey I. Chizhik, Martin J. Schnermann, Markus Sauer, Oleksii Nevskyi, Jörg Enderlein. Microscopía de superresolución isotrópica tridimensional bicolor con transferencia de energía inducida por metales. Avances Científicos, 2022; 8 (23) DOI: 10.1126/sciadv.abo2506