Archivo - Las partes externas del coronavirus habían sido analizadas al detalle, pero el papel de su tramo final, que atraviesa la membrana viral, no había sido aclarado./ - ISTOCK. - Archivo
MADRID, 23 Feb. (EUROPA PRESS) -
Científicos de la Universidad de Harvard (Estados Unidos) han desarrollado una nueva técnica de imágenes que utiliza un novedoso mecanismo de contraste en bioimágenes para fusionar las fortalezas de dos poderosos métodos de microscopía, permitiendo a los investigadores ver tanto la intrincada arquitectura de las células como las ubicaciones específicas de las proteínas, todo en colores vivos y con una resolución nanométrica.
La investigación se presenta en la 70ª Reunión Anual de la Sociedad de Biofísica en San Francisco (Estados Unidos), del 21 al 25 de febrero de 2026.
El avance, llamado microscopía electrónica multicolor, aborda un desafío de larga data en la obtención de imágenes biológicas: tradicionalmente los científicos han tenido que elegir entre ver detalles estructurales finos o rastrear moléculas específicas, pero no ambas cosas a la vez. Este enfoque abre las puertas al estudio de todo, desde la señalización celular hasta la organización de los grupos moleculares dentro de las células, a la vez que se observa con precisión dónde ocurren estos procesos dentro de la arquitectura celular.
"Siempre me ha fascinado desarrollar nuevas técnicas de microscopía que permitan visualizar cosas que no hemos visto antes. Estamos construyendo un microscopio electrónico multicolor, una técnica que combina las ventajas de la microscopía electrónica y la microscopía de fluorescencia", asegura Debsankar Saha Roy, investigador postdoctoral en el laboratorio de Maxim Prigozhin en la Universidad de Harvard.
La microscopía de fluorescencia tradicional funciona fijando marcadores luminosos a las proteínas de interés y luego proyectando luz visible sobre la muestra para que se iluminen. Este método es excelente para localizar moléculas específicas, pero presenta limitaciones significativas. "La resolución está limitada a unos 250 a 300 nanómetros, por lo que no se pueden ver las proteínas individuales con claridad", explica Roy. "Pero el mayor problema es que no se ve la estructura de la célula. Se ve lo que está marcado, pero no todo lo que la rodea".
La microscopía electrónica, por otro lado, puede revelar estructuras celulares con un detalle exquisito, incluso de unos pocos nanómetros, pero tradicionalmente no ha sido capaz de identificar moléculas específicas en color. Los científicos han intentado combinar ambos enfoques tomando imágenes separadas con cada método y luego superponiéndolas, pero alinear las imágenes con precisión, especialmente en muestras grandes como el tejido cerebral, ha resultado extremadamente difícil.
La solución del equipo de Harvard es elegante: en lugar de utilizar dos sesiones de imágenes separadas, utilizan un único haz de electrones para realizar ambas tareas simultáneamente. "No enviamos luz, sino un haz de electrones", comenta Roy. "Tenemos sondas que se pueden conectar a una proteína que emite luz visible al ser excitada por electrones. Este proceso se llama catodoluminiscencia. Así, del mismo haz de electrones, se obtienen dos conjuntos de información: la señal coloreada de las sondas y la imagen estructural detallada de los electrones".
Una ventaja clave de esta técnica es que los investigadores pueden utilizar colorantes fluorescentes existentes, ampliamente disponibles y bien caracterizados. El equipo ya había desarrollado nanopartículas de lantánidos como sondas para microscopía electrónica multicolor y estaba trabajando para unirlas a proteínas.
Más recientemente, el equipo realizó un descubrimiento sorprendente al colocar tintes fluorescentes comunes en el microscopio electrónico. "Lo más sorprendente que observamos fue que los tintes estándar utilizados en la microscopía de fluorescencia también emiten luz visible al excitarlos con electrones", plantea Roy. "Esto nunca se había visto antes. Y estos tintes, y sus métodos de marcaje de proteínas, ya están desarrollados y disponibles; no es necesario crear nada nuevo".
El equipo ya ha demostrado que la técnica funciona en células de mamíferos y tejidos biológicos, incluidas moscas infectadas con hongos.
De cara al futuro, los investigadores pretenden extender la técnica a tres dimensiones. Actualmente, el método produce imágenes planas bidimensionales. El próximo reto es adaptarlo para su uso con criomicroscopía electrónica, una técnica que consiste en congelar rápidamente las muestras, preservando las células en su estado natural y permitiendo a los científicos obtener imágenes de ellas desde múltiples ángulos para crear reconstrucciones 3D.
"Queremos extender este enfoque de microscopía electrónica multicolor al 3D", finaliza Roy. "Para lograrlo, nuestro objetivo es implementar esta técnica en secciones ultrafinas de matrices celulares embebidas o en criomicroscopía electrónica; ese es el siguiente paso".
