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Lunes, 7 agosto 2017
Biología

Ver de modo fácil el grado de rigidez de una célula para detectar enfermedades en una persona

La rigidez o la elasticidad de una célula pueden revelar mucho sobre si esta está sana o enferma. Se sabe que las células cancerosas, por ejemplo, son más blandas de lo normal, mientras que las células afectadas por asma pueden ser bastante rígidas.

 

Determinar las propiedades mecánicas de las células podría por tanto ayudar a los médicos a diagnosticar ciertas enfermedades y a hacer un seguimiento del progreso de las mismas. Los actuales métodos para hacer esto implican sondear directamente las células con instrumentos como microscopios de fuerza atómica y pinzas ópticas, que efectúan un contacto directo invasivo con ellas.

 

Ahora, Ming Guo y Satish Kumar Gupta, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han ideado una forma de evaluar las propiedades mecánicas de una célula simplemente a través de la observación. A tal fin, se emplea microscopía confocal estándar para concentrarse en los movimientos constantes de las partículas de una célula, movimientos reveladores que pueden ser utilizados para deducir el grado de rigidez de esta última. A diferencia de las pinzas ópticas y otros métodos, la nueva técnica no es invasiva, con escaso riesgo de alterar o dañar la célula mientas se sondea su contenido.

 

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La nueva técnica permite evaluar las propiedades mecánicas de una célula simplemente observándola. (Imagen: Jose-Luis Olivares/MIT)

 

En su tesis de doctorado de 1905, Albert Einstein derivó una fórmula, conocida como ecuación de Stokes-Einstein, que hace posible calcular las propiedades mecánicas de un material mediante la observación y medición del movimiento de las partículas en él. Solo hay una condición: el material debe estar "en equilibrio", lo que significa que cualquier movimiento de las partículas ha de deberse al efecto de la temperatura del material en vez de a la acción de cualquier fuerza externa actuando sobre las partículas.

 

Los resultados obtenidos en las pruebas con la nueva técnica del MIT sugieren que si los investigadores observan las células con una frecuencia de fotogramas (o cuadros) lo bastante rápida, pueden aislar los movimientos de las partículas que derivan puramente de la temperatura, y determinar su desplazamiento medio, un valor que puede ser llevado directamente a la ecuación de Einstein para calcular la rigidez de una célula.

 

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