Nanoscopía: superando el límite de los microscopios ópticos

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Durante mucho tiempo se pensó que la microscopía óptica tenía una limitación y que nunca se podría obtener una mejor resolución que la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada. Pero con la ayuda de moléculas fluorescentes, los premios Nobel de Química de este año consiguieron eludir ingeniosamente esta limitación. Su trabajo innovador ha traído microscopia óptica en el nanodimension.

En lo que se conoce como nanoscopía, los científicos pueden ahora visualizar las moléculas individuales dentro de las células vivas. Por ejemplo, se puede ver cómo las moléculas crean sinapsis entre células nerviosas en el cerebro; se pueden rastrear proteínas implicadas en las enfermedades de Parkinson,  Alzheimer y Huntington; seguir proteínas individuales en los óvulos fertilizados…. En definitiva, se pueden estudiar las células vivas hasta en los detalles moleculares más pequeños.

En 1873, el microscopista Ernst Abbe fijó un límite físico para la resolución máxima de la microscopía óptica tradicional: nunca podría llegar a ser mejor que 0,2 micrómetros. Eric Betzig , Stefan W. Infierno y William E. Moerner han sido galardonados con el Premio Nobel de Química 2014 por haber sido capaces de superar este límite.

Stefan Hell desarrolló en  2000 su método basado en el decaimiiento de la emisión estimulada. Se utilizan dos rayos láser; uno excita unas moléculas fluorescentes y el otro anula toda la fluorescencia a excepción de la que se produce en volumen nanométrico. El escaneo de la muestra operando de este modo produce una imagen con una resolución mejor que el límite de Abbe.

Eric Betzig y William Moerner, trabajando por separado, sentaron las bases de otro método: la microscopía de una sola molécula. El método se basa en la posibilidad de “encender” y “apagar” la fluorescencia de una sola molécula. Se toman muchas imágenes de la misma zona permitiendo que fluorezcan cada vez unas pocas moléculas intercaladas. La superposición de todas las imágenes da la imagen del objeto en el nivel nanoscópico.  Eric Betzig utilizó esta técnica por primera vez en 2006.

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