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(noticias nanowerk) Un equipo del Centro Rudolf Virchow – Centro de Bioimagen Integrativa y Traslacional de la Universidad Julius Maximilians (JMU) de Würzburg, bajo el liderazgo del Dr. Gerti Beliu y el profesor Markus Sauer presentan un avance revolucionario para el mundo de la microscopía de fluorescencia de alta resolución: el método innovador permite a los investigadores utilizar por primera vez biomoléculas como reglas moleculares para calibrar métodos de microscopía de alta resolución de última generación. que tienen una resolución de sólo unos pocos nanómetros.
Los últimos métodos de microscopía de alta resolución alcanzan actualmente una resolución óptica del orden de unos pocos nanómetros. Esto corresponde a una resolución en el rango del tamaño de las moléculas celulares. Sin embargo, la resolución realmente alcanzada en los componentes celulares, como los complejos multiproteicos, aún no se pudo verificar, porque no existían sistemas de referencia biomoleculares que pudieran marcarse con colorantes en posiciones definidas con precisión a unos pocos nanómetros de distancia.
Un equipo alrededor del Dr. Gerti Beliu y el profesor Markus Sauer del Centro Rudolf Virchow – Centro de Bioimagen Integrativa y Traslacional de la Universidad Julius Maximilians (JMU) de Würzburg en Baviera han provocado un punto de inflexión. en el diario Materiales avanzados (“PCNA como nanogobernante basado en proteínas para imágenes de fluorescencia por debajo de 10 nm”) presentan nuevas reglas moleculares biocompatibles, las PicoRulers (Reglas ópticas de calibración de imágenes basadas en proteínas).
Utilizando la expansión del código genético y la química de clics, el equipo logró diseñar estas reglas moleculares hechas a medida. Se pueden utilizar como estructuras de referencia biomoleculares precisas en microscopía de fluorescencia.
Obra maestra tecnológica: precisión a nivel molecular
Los PicoRulers se basan en la proteína de tres partes PCNA (antígeno nuclear de células proliferativas), que desempeña un papel central en la replicación y reparación del ADN. Al introducir con precisión aminoácidos no naturales en posiciones definidas con precisión, esta proteína se modificó para que se puedan dirigir tintes fluorescentes u otras moléculas con un error de enlace mínimo.
Esto permite a los investigadores probar la resolución de métodos de microscopía de alta resolución de última generación con una precisión sin precedentes en una biomolécula celular definida con precisión. Markus Sauer se muestra entusiasmado: “La capacidad de resolver estructuras biológicas reales en el rango inferior a 10 nanómetros marca una nueva era en la obtención de imágenes biológicas. En comparación con las macromoléculas artificiales utilizadas anteriormente, nuestros PicoRulers no solo se caracterizan por su compatibilidad biológica, sino que también permiten una precisión incomparable para la resolución de pruebas en condiciones realistas”.
Abran la puerta al estudio de procesos complejos en las células
La aplicación de esta tecnología va mucho más allá de los límites tradicionales de la microscopía. “Nuestros PicoRulers no sólo son una herramienta para realizar mediciones más precisas, sino que también abren la puerta a un estudio más profundo y detallado de procesos complejos que ocurren en nuestras células”, explica Gerti Beliu.
Gran potencial para futuras aplicaciones
Un mayor desarrollo de PicoRulers podría cambiar a largo plazo las imágenes biológicas y médicas con resolución molecular. Por primera vez, permiten validar y mejorar el potencial de resolución de nuevos métodos de microscopía de alta resolución en muestras biológicas. Esto los convierte en una herramienta valiosa para el esclarecimiento futuro de la organización molecular y la interacción de biomoléculas en las células.
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