Tecnologia Astronomica Para Mejorar la Utilidad de las Nanosondas Biomedicas

Mientras cavilaban sobre los retos de distinguir en una imagen una sonda de tamaño nanométrico de otra, dentro de una masa de centenares o miles de nanosondas, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia y la Universidad Emory hicieron una observación interesante: los diminutos puntos de luz en racimos se parecen mucho a un cielo estrellado en una noche clara.

Menéame

Los investigadores biomédicos comprendieron entonces que los astrónomos ya habían hecho grandes avances en la solución de un problema propio muy similar: aislar y analizar un punto (en este caso una estrella) en una panorámica atestada de puntitos de luz. Supusieron pues que un sistema informático diseñado para la fotometría estelar, una rama de la astronomía dedicada a medir el brillo de las estrellas, podría darles la solución a su problema.

Ahora, los investigadores del Tecnológico de Georgia y la Universidad Emory han creado una tecnología basada en un software de fotometría estelar que proporciona imágenes más precisas de moléculas individuales específicas, etiquetadas con nanosondas, partículas especialmente diseñadas para unirse con un cierto tipo de células o moléculas e iluminarse cuando encuentran el objetivo. Las imágenes más claras permiten a los investigadores reunir información más detallada sobre una molécula específica, como por ejemplo de qué modo está unida esa molécula en una secuencia genética, posibilitando a los científicos avanzar unos pasos más hacia la verdadera medicina predictiva personalizada, así como permitiéndoles emprender una labor de cartografía estructural biomolecular más compleja.

Además de las aplicaciones biomédicas, el sistema podría utilizarse para clarificar observaciones de otros tipos de sondas basadas en nanopartículas, incluyendo las "nanoetiquetas" pegadas a partículas o a moléculas.

Como los científicos utilizan frecuentemente nanosondas de varios colores diferentes para aplicar un código de colores a los genes y a las proteínas, un puntito de un color producido por la mezcla de varios es un desafío frecuente al analizar las imágenes. Además de puntos verdes o rojos en una imagen, podría haber también en una cantidad similar puntos amarillos, indicando ello que por lo menos dos puntos están formando un racimo que crea la apariencia de un punto con un nuevo color.

En lugar de comenzar a crear desde cero un sistema para aislar las imágenes individuales de las nanosondas agrupadas, los investigadores optaron por su idea de utilizar la fotometría estelar, adaptando el DAOPHOT, un programa escrito por Peter Stetson y diseñado para ocuparse de panorámicas atestadas de estrellas.

Después de adaptar el DAOPHOT, el equipo de investigación utilizó las nanopartículas codificadas por colores para vencer el tradicional límite de difracción por casi dos órdenes de magnitud, posibilitando de manera rutinaria imágenes de resolución elevadísima, de hasta un nanómetro.

Comparado con otros métodos para la obtención de imágenes de moléculas aisladas, el sistema del Tecnológico de Georgia y la Universidad Emory permite su detección a mayor velocidad, lo que implica volúmenes de muestras mucho más grandes (de microlitros a mililitros).