Para un biólogo, se cree. Pero a veces la biología es difícil de ver.
Un desafío particularmente inquietante es mirar todas las moléculas en una muestra de tejido sostenible, hasta la superficie de una célula, al mismo tiempo. Encontrar la ubicación de cientos o miles de biomoliclos, desde lípidos hasta metabolis y proteínas, investigadores en su entorno de origen permiten a los investigadores comprender mejor sus funciones e interacción. Desafortunadamente, los científicos no tienen las mejores herramientas para lograr esta tarea.
Los métodos de imágenes, incluidos la mayoría de los tipos de microscopía, proporcionan moléculas dentro de las células. Pero solo pueden rastrear un puñado de moléculas a la vez, y no pueden detectar todo tipo de biomoloscopios, incluidos algunos lípidos. Otros métodos, como los espectros masivos regularmente, pueden detectar cientos de moléculas pero no funcionan en las muestras, por lo que los investigadores no pueden ver cómo se basan la biometría.
Una técnica prometedora, imágenes de espectrometría a gran escala, controla algunos de estos desafíos. Esto permite a los investigadores ver cientos de moléculas en los tejidos a la vez. Sin embargo, no tiene tal resolución para permitir que se detecte la misma celda.
El mismo problema fue enfrentado por el líder del grupo senior de Janeilia, Meng Wang. Wang y su equipo estudian el mecanismo básico detrás de los ancianos y la longevidad, y querían detectar muchas biometría diferentes en los tejidos intactos para comprender cómo cambian los ingredientes como la edad de los tejidos.
Wang dice: “En cada lugar en particular, saber qué universos son y qué hay en las células vecinas es muy importante para cualquier pregunta biológica”.
Afortunadamente, el laboratorio de Wang está bajo el salón de Paul Tilberg, científico principal de Genilia. Tilberg inventó una junta de una técnica llamada microscopía como estudiante de posgrado en el MIT. Este procedimiento utiliza materiales de hidrogel hinchados para aumentar las muestras de manera uniforme en todas las direcciones, donde los detalles excelentes, como las estructuras suborganiales, pueden detectar microscopios tradicionales.
Ahora se está implementando una microscopía tradicional de década para extender otros métodos. Wang, Tilberg y sus colegas en Genilia y la Medicina de la Universidad de Wisconsin querían ver si podían usar la extensión para superar la resolución local a las imágenes del espectro local.
El resultado es un nuevo método que aumenta gradualmente los patrones de tejido sin degradarlos a la superficie molecular, como es en el proceso de expansión original. Al aumentar las muestras en todas las direcciones, los investigadores pueden usar imágenes de espectrometría a gran escala para detectar cientos de moléculas simultáneamente en la misma superficie celular de sus natales.
“Le permite ver una apariencia ilegal en un espacio molecular, y estamos tratando de hacer lo que la microscopía puede hacer en términos de una resolución local”, dice Tilberg.
El equipo utilizó una nueva técnica para describir muestras locales específicas de pequeñas moléculas en varias capas de serbileum. Descubrieron que estas moléculas, incluidos los lípidos, los péptidos, las proteínas, la metabolitis y las glycies, no estaban distribuidas por igual, como se pensaba anteriormente. Además, descubrieron que cada capa específica de Serbialum tiene sus propios lípidos, metabolitis y firmas de proteínas.
El equipo también pudo detectar biomoliculo en tejidos renales, pancreáticos y tumorales, lo que muestra que este procedimiento puede moldearse para diferentes tipos de tejido. En los tumores del tumor, pudieron imaginar grandes variaciones en los biomoliclos, lo que podría ser útil para comprender el mecanismo de la molécula del tumor y potencialmente ayudar en el desarrollo de fármacos.
Wang dice: “Cuando puedes ver este biomolicol, entonces puedes comenzar a entender por qué tienen tales muestras y cómo se relacionan con la función”. Creen que la nueva tecnología permitirá a los investigadores detectar estos patrones durante el desarrollo, el envejecimiento y la enfermedad para comprender cómo las diferentes universidades contribuyen a estos procesos.
Dado que el nuevo método no necesita agregar hardware al sistema de imagen especial a gran escala actual, y la técnica de extensión es relativamente fácil de aliviar, el equipo espera que use muchos laboratorios en todo el mundo. También esperan que las nuevas técnicas hagan que la imagen sea una herramienta más útil para los expertos en biología y hayan desarrollado una hoja de ruta para una explicación detallada del nuevo método y para adaptarla a otros tipos de tejidos.
“Queríamos desarrollar algo que no requiera dispositivos o procedimientos especiales, pero se puede adoptar ampliamente”, dice Wang.
