Una visión más precisa de las nanopartículas más pequeñas

Las técnicas de vanguardia actuales tienen claras limitaciones en lo que respecta a la obtención de imágenes de las nanopartículas más pequeñas, lo que dificulta a los investigadores el estudio de los virus y otras estructuras a nivel molecular.

Científicos de la Universidad de Houston y del Centro del Cáncer M.D. Anderson de la Universidad de Texas han reportado en la revista Nature Communications una nueva tecnología de toma de imágenes ópticas para objetos a escala nanométrica, que se basa en la luz no dispersa para detectar nanopartículas tan pequeñas como de 25 nanómetros de diámetro. La tecnología, conocida como PANORAMA, utiliza un portaobjetos de vidrio cubierto con nanodiscos de oro, permitiendo a los científicos monitorear los cambios en la transmisión de la luz y determinar las características del objetivo.

PANORAMA toma su nombre de Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging, indicando las características clave de la tecnología. PANORAMA puede ser usado para detectar, contar y determinar el tamaño de nanopartículas dieléctricas individuales.

Wei-Chuan Shih, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la UH y coautor del artículo, dijo que el objeto transparente más pequeño que un microscopio estándar puede visualizar está entre los 100 y 200 nanómetros. Esto se debe principalmente a que - además de ser tan pequeño - no reflejan, absorben o "dispersan" suficiente luz, todo lo cual podría permitir a los sistemas de toma de imágenes detectar su presencia.

PANORAMA puede obtener imágenes de nanopartículas tan pequeñas como de 25 nanómetros de diámetro. (Foto: University of Houston)

El etiquetado es otra técnica comúnmente utilizada; requiere que los investigadores sepan algo acerca de la partícula que están estudiando - que un virus tiene una proteína determinada, por ejemplo - y que diseñen una forma de etiquetar esa característica con un tinte fluorescente o algún otro método para detectar más fácilmente la partícula.

"De lo contrario, aparecerá tan invisible como una diminuta partícula de polvo bajo el microscopio, porque es demasiado pequeña para ser detectada", dijo Shih.

¿Otro inconveniente? El etiquetado solo es útil si los investigadores ya saben al menos algo sobre la partícula que quieren estudiar.

"Con PANORAMA, no tienes que hacer el etiquetado", dijo Shih. "Puedes verlo directamente porque PANORAMA no depende de la detección de la luz dispersa de la nanopartícula".

En su lugar, el sistema permite a los observadores detectar un blanco transparente tan pequeño como de 25 nanómetros, monitoreando la transmisión de la luz a través de la lámina de vidrio recubierta de nanodiscos de oro. Al monitorear los cambios en la luz, son capaces de detectar las nanopartículas cercanas. El sistema de imágenes ópticas es un microscopio estándar de campo brillante que se encuentra comúnmente en cualquier laboratorio. No hay necesidad de láseres o interferómetros que se requieren en muchas otras tecnologías de imágenes sin etiquetas.

"El límite de tamaño no se ha alcanzado, según los datos. Nos detuvimos en las nanopartículas de 25 nm simplemente porque es la nanopartícula de poliestireno más pequeña del mercado", dijo Shih. (Fuente: NCYT Amazings)