Una nueva técnica con microscopio cuántico permite ver a escala nanométrica y lo hace con células vivas

Para el deleite de los científicos (y quizás no tanto de los microorganismos que terminan en el portaobjetos), últimamente estamos al día en lo que respecta a microscopios. Es especialmente interesante cuando se trata de superar los límites de resolución en muestras en vivo, y en este caso es ver células vivas con un detalle sin precedentes, según este equipo de investigadores.

De hecho, recientemente estuvimos hablando de una técnica para ver los átomos a nivel individual. En este caso, la técnica permite observar las células a nanoescala sin tener que destruirlas. no necesita vacío como un microscopio electrónico, que normalmente tienen una resolución mucho más alta que las ópticas genéricas (que no requieren vacío y permiten observar muestras en vivo).

Usando fotones emparejados

Normalmente, cuando se observan células vivas con un microscopio óptico, se ve algo como esto, muy ampliado, con resolución limitada y sin tinción. El poder de resolución es limitado y hablar de nanómetros es más una idea, porque lo que vemos es escala micrométrica (1 milímetro = 1.000 micrones (µm) = 1.000.000 nanómetros (nm)).

Células de cebolla bajo el microscopio óptico (100x). Imagen: Researchgate

Así como una celda se mide en micrómetros, para medir sus estructuras usamos unidades más pequeñas como nanómetrosPor ejemplo, para hablar del diámetro de los filamentos que componen su esqueleto o del grosor de la membrana, que es lo que vemos como línea o pared (propiamente hablando) en las celdas anteriores. Y es precisamente en esta escala en la que se han centrado con esta nueva técnica.

Se trata de un trabajo de investigadores de las universidades de Queensland (Australia y Rostok (Alemania) publicado en Nature, utilizando dos rayos láser, dirigiendo uno a pasar a través de un cristal diseñado para el proceso. Este cristal «exprime la luz», es decir, hace que los fotones se emparejen en pares correlacionados, por lo que se reduce el ruido y se logra más detalle.

Es el principio del entrelazamiento cuántico, de ahí la charla de microscopio cuántico. El entrelazamiento es la asociación de dos partículas con propiedades interdependientes, de modo que midiendo un fotón es posible saber cuándo llegará el siguiente.

Cuando las posibilidades son tan reales como los hechos: una nueva teoría cuántica quiere ampliar nuestra visión de la realidad

El equipo habla de un contraste y calidad mejorados, mostrando micrografías de gotitas de poliestireno y células de levadura. No es la imagen que obtendríamos con un microscopio electrónico de barrido, pero hay que tener en cuenta que las levaduras estaban vivas y se pueden ver algunos orgánulos y la pared celular, mostrando una resolución de 200 nanómetros.

Es una resolución más baja que la solución que vimos con la superposición de material hiperbólico, pero sin duda es un logro sorprendente. Eso sí, para su comercialización aún es necesario resolver ciertos obstáculos técnicos, como describen, aunque consideran el experimento como una prueba clara de que las técnicas cuánticas pueden ser un buen recurso para comprender y comprender mejor los procesos biológicos.

Imagen | Universidad de Queensland

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