La tomografia elettronica a celle liquide (LC-ET) offre un entusiasmante progresso tecnico per studiare i materiali dinamici in soluzione. La figura illustra come LC-ET è stato utilizzato per definire le "regole di ingaggio" per i fagi patogeni e il suo batterio ospite. Credito:Kelly Lab/Penn State
Una nuova tecnologia a celle liquide consente agli scienziati di vedere materiali e sistemi biologici viventi in tre dimensioni al microscopio elettronico, secondo i ricercatori della Penn State, Virginia Tech e Protochips Inc.
"Con questa tecnologia che abbiamo sviluppato in collaborazione con Protochips, gli scienziati potrebbero analizzare le interazioni ospite-patogeno, vedere un virus che viene introdotto in una cellula e osservare i meccanismi molecolari che avvengono in tempo reale, "dice Deb Kelly, professore di ingegneria biomedica. "Il lavoro rappresenta la prima TAC su scala nanometrica al mondo in un ambiente liquido".
In un articolo di copertina che appare in Nano lettere , Kelly e colleghi riportano nuove informazioni sulle interazioni tra batteriofago e batterio ospite che potrebbero in futuro portare a metodi per uccidere i batteri resistenti agli antibiotici. Le loro immagini hanno rivelato caratteristiche strutturali del batteriofago che in precedenza non erano ben comprese.
Il campo della microscopia elettronica a cellule liquide è cresciuto rapidamente negli ultimi anni, ma fino ad ora è stato limitato al 2-D. Nella tomografia, le fette di un campione vengono visualizzate mentre il campione viene inclinato. Quindi, le immagini vengono impilate in 3D utilizzando un software per computer.
"Usiamo una griglia di rame rivestita con uno strato di carbonio e la copriamo con un chip di nitruro di silicio, " dice l'autore principale William Dearnaley, che è il direttore tecnico del Kelly's Center for Structural Oncology. "C'è una finestra nel chip e pipettiamo il campione liquido tra i due strati".
Questo design del chip si adatta a qualsiasi tipo di supporto per microscopio, quindi può essere adattato universalmente per qualsiasi materiale. I ricercatori si aspettano che la tecnica sarà ampiamente adottata sia nelle scienze della vita che nella scienza dei materiali, ad esempio nella ricerca sulle batterie o per esaminare i difetti che causano il fallimento dei materiali da costruzione.
"Infine, vogliamo vedere farmaci mirati alle cellule tumorali, "dice Kelly.
