La ciencia ha avanzado una barbaridad. Hace 50 años apenas podíamos sacar fotografías a color y hoy no solo llevamos todos una cámara en nuestro bolsillo, sino que además podemos tomar imágenes de cosas tan grandes como una galaxia o tan pequeñas como un átomo. Una de las aplicaciones más recientes de estas técnicas de imagen es la biología, en concreto en el estudio de células.
Rayos X para fotografías a pequeña escala
Para observar estas células se utilizan microscopios electrónicos o la técnica de difracción de rayos X. Esta última es una de las técnicas más extendidas y de las que más éxitos ha conseguido. Esta técnica consiste en lanzar chorros de fotones sobre la muestra y estudiar cómo estos se dispersan al rebotar en el objeto de estudio.
El problema es que esta técnica se realiza sobre cristales o muestras cristalizadas, pero esto no siempre es posible. Hasta ahora las muestras que no podían ser cristalizadas no podían ser estudiadas mediante rayos X, sin embargo una publicación reciente ha encontrado una técnica que permite estudiar muestras sin cristalizar, y como muestra presentan la reconstrucción 3D de un virus utilizando únicamente rayos X.
Al intentar utilizar esta técnica con células vivas uno de los mayores problemas es la descarga de energía que se produce. Esa descarga es tan intensa que destruye la célula, pero el problema real es que a veces se destruye la célula antes de que la luz rebote en ella. Esto hace que el rayo X atraviese la célula y no podamos obtener información. Pero no solo eso, también la cantidad de muestras y los pocos datos que se obtienen de cada una, solo aumenta la dificultad de este tipo de técnicas.
Un modelo 3D a partir de rayos X
Por eso en la Universidad de La Torba, Australia, han agrupado una serie de técnicas para conseguir llevar el análisis mediante rayos X a células no cristalizables. El truco está en utilizar pulos de rayos X suficientemente cortos como para no dañar las células antes de que estas dispersen la luz. Además mediante análisis por ordenador son capaces de tomar imágenes de más de 100 muestras idénticas pero con diferentes orientaciones para conseguir un modelo 3D de la muestra.
En la imagen superior podemos observar el ejemplo de estudio que han presentado en el artículo para mostrar la validez de sus técnicas. El virus analizado es uno de los más grandes que existen con casi 0.1mm de tamaño y realizaron más de 100 muestras cada una de las cuales con un virus. El resultado lo podéis ver vosotros mismos y no es nada malo. Y aunque no es la medida más precisa de la historia, sí que sirve para validar los métodos propuestos en el artículo.
Esto abre la puerta a nuevas medidas e imágenes de células vivas mediante rayos X algo más que interesante. Como siempre os decimos, habrá que esperar aún para que estas técnicas se generalicen, pero lo importante es que el futuro está más cerca de lo que creíamos.
Fuente: Physical Review Letters