La nueva técnica ofrece una “vista de calle” de las membranas lipídicas vitales que rodean los orgánulos

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La capacidad de “ver” el funcionamiento interno de las estructuras (orgánulos) dentro de las células, en tiempo real, ofrece la promesa de avances en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. La dinámica de los orgánulos impulsa el micromundo autoeficiente de las células, pero las técnicas actuales de microscopía de súper resolución que se utilizan para rastrear estas interacciones tienen limitaciones.

Ahora, una técnica avanzada llamada SPOT (Tomografía Óptica de Espectro y Polarización) está dando a los investigadores una “vista de calle” de las membranas lipídicas vitales que rodean a los orgánulos y, al hacerlo, abre las oportunidades para estudiar el sofisticado mundo de la dinámica lipídica.

Los investigadores dicen que es un avance significativo, basado en trabajos anteriores sobre microscopía de polarización de superresolución.

La investigación, publicada en Comunicaciones de la naturaleza se desarrolló a través de una colaboración entre el Centro de Investigación Conjunto de Materiales y Dispositivos Biomédicos de la Universidad de Tecnología de Sydney-Southern University of Science and Technology (UTS-SUStech) y la Universidad de Pekín.

El autor principal, el Dr. Karl Zhangao, del Centro de Investigación Conjunta UTS-SUSTech, dijo que las membranas lipídicas rodean a la mayoría de los orgánulos y desempeñan un papel importante.

Su forma, composición y fase regulan sinérgicamente las propiedades biofísicas de la membrana, la función de la proteína de la membrana y las interacciones lípido-proteína. Sin embargo, es un desafío observar tal nivel de complejidad debido a su composición química similar “.

Dr. Karl Zhangao, Estudio de plomo Author Centro Común de Investigación UTS-SUSTech

Con solo usar un tinte que tiñe universalmente las membranas lipídicas, SPOT puede revelar simultáneamente la morfología, polaridad y fase de la membrana lipídica midiendo la intensidad, el espectro y la polarización, respectivamente. Combinado con sondas lipofílicas, el equipo reveló con éxito más de diez tipos de orgánulos simultáneamente y su sofisticada dinámica de lípidos.

Utilizando la nueva plataforma de imágenes establecida en SUStech, los investigadores observaron las actividades interactivas de múltiples orgánulos de la división celular, la dinámica de los lípidos durante la separación de la membrana plasmática, la formación de túneles de nanotúbulos y la disociación de las crestas mitocondriales.

“Esta es la primera vez que los investigadores han podido estudiar cuantitativamente la heterogeneidad de los lípidos dentro de los orgánulos subcelulares”, dice el autor principal, el profesor Dayong Jin. El profesor Jin es Director del Centro de Investigación Conjunto UTS-SUStech y Director del Instituto UTS de Materiales y Dispositivos Biomédicos.

“Esta es una herramienta muy poderosa para obtener imágenes de superresolución del funcionamiento interno de cada una de las células, que hará avanzar nuestro conocimiento para comprender cómo funcionan las células, diagnosticar cuando una” fábrica “o un transporte no funciona correctamente dentro de la célula, y monitorear la progresión de la enfermedad “, dijo el profesor Jin

“Con tal información, no es un salto demasiado grande identificar vías para posibles tratamientos farmacológicos, así como examinar sus eficacia justo en el PUNTO “, dijo.

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