Assemblee di proteine, noti come complessi proteici, hanno importanti funzioni nelle cellule; complessi proteici incorporati nella membrana cellulare, Per esempio, sono responsabili dello scambio con l'ambiente extracellulare. Ma poiché sono molto piccoli, la loro composizione dalle subunità può essere determinata solo indirettamente o con un estremo sforzo di tempo. Gli scienziati dell'INM – Leibniz Institute for New Materials stanno attualmente sviluppando una nuova tecnologia di microscopia per il rilevamento diretto di tali singole subunità di complessi proteici nella membrana cellulare delle cellule intatte. La metodologia viene applicata per studiare un complesso proteico che agisce come canale del calcio nella membrana cellulare. Il canale svolge un ruolo importante nel cancro alla prostata.

Con la nuova tecnica analitica, gli scienziati utilizzano la microscopia elettronica per esaminare i complessi proteici nelle cellule intere nel loro ambiente acquoso naturale. La proteina in questione, la proteina che forma i canali del calcio TRPV6, viene prima dotato di un "ancoraggio" a cui può legarsi una nanoparticella d'oro. Ogni nanoparticella mostra quindi la posizione di una subunità proteica in modo che la composizione dei canali da un multiplo di proteine ​​e le loro posizioni diventino visibili così come sono nella cellula vivente.

Le cellule vengono esaminate in minuscole camere liquide utilizzando il microscopio elettronico. "I campioni liquidi non possono essere studiati con la microscopia elettronica tradizionale", spiega il professor Niels de Jonge, capo del gruppo Innovative Electron Microscopy presso l'INM. Le cellule sono tipicamente studiate allo stato secco tramite sezionamento sottile di materiale plastico solido essiccato incorporato o congelato, il che significa che le proteine ​​non sono più nel loro ambiente intatto e naturale. Usando minuscole camere liquide, le cellule intere possono ora essere esaminate in un ambiente acquoso. Le camere sono realizzate con microchip di silicio e sono molto sottili, finestre di nitruro di silicio trasparenti agli elettroni.

La ricerca degli esperti di microscopia elettronica dell'INM si concentra su due obiettivi:"Vogliamo perfezionare la nostra nuova tecnologia e dimostrare che la sua applicazione è utile per la ricerca biologica e farmaceutica". I ricercatori dell'INM stanno quindi lavorando a stretto contatto con gli scienziati del Dipartimento di farmacologia e tossicologia clinica e sperimentale dell'Università del Saarland.