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

Para alegría de los científicos (y quizás no tanta de los microorganismos que van a parar al portaobjetos), estamos de actualidad en lo referente a microscopios últimamente. Es especialmente interesante cuando se trata de lograr rebasar los límites de resolución en muestras vivas, y en este caso se trata de ver células vivas con un detalle sin precedentes, según este equipo de investigadores.

De hecho, hace poco hablábamos de una técnica para ver átomos a nivel individual. En este caso, la técnica permite observar a nanoescala células sin tener que destruirlas al no necesitar vacío como un microscopio electrónico, los cuales normalmente tienen mucha más resolución que los ópticos genéricos (que no requieren vacío y permiten observar muestras vivas).

Recurriendo a los fotones emparejados

Normalmente, al ver células vivas en un microscopio óptico se ve algo así, muy aumentado, con resolución limitada y sin tinciones. El poder de resolución es limitado y hablar de nanómetros es más bien una idea, porque lo que vemos está en escala micrométrica (1 milimetro = 1.000 micrómetros (µm) = 1.000.000 nanómetros (nm)).

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

Así como una célula se mide en micrómetros, para medir sus estructuras usamos unidades menores como los nanómetros, por ejemplo para hablar del diámetro de los filamentos que forman su esqueleto o del espesor de la membrana, que es lo que vemos como una línea o pared (propiamente dicho) en las células anteriores. Y justo en esta escala es donde se han centrado con esta nueva técnica.

Se trata de un trabajo de unos investigadores de las universidades de Queensland (Australia y Rostok (Alemania) publicado en Nature, empleando dos haces de láser, dirigiendo uno para que pase a través de un cristal diseñado para el proceso. Este cristal "estruja la luz", es decir, consigue que los fotones se emparejen en pares correlacionados, con lo cual se reduce el ruido y se logra mayor detalle.

Se trata del principio de entrelazamiento cuántico, de ahí que se hable de microscopio cuántico. El entrelazamiento es la asociación de dos partículas con propiedades interdependientes, de manera que midiendo un fotón puede conocerse cuándo llegará el siguiente.

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El equipo habla de un contraste y calidad mejorados, mostrando micrografías de unas gotas de poliestireno y de células de una 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 aprecian algunos orgánulos y la pared celular, mostrando una resolución de 200 nanómetros.

Partículas de polietileno a la izquierda y una célula de levadura a la derecha. Imagen: Catxere A. Casacio et al

Es una resolución menor que la de la solución que vimos con el recubrimiento de material hiperbólico, pero sin duda es un logro llamativo. Eso sí, para su comercialización aún hay que resolver ciertos obstáculos técnicos, según describen, aunque consideran el experimento como una clara prueba de que las técnicas cuánticas pueden ser un buen recursos para conocer y comprender mejor los procesos biológicos.

Imagen | Universidad de Queensland

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Fuente: Xataka
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