Levar cor às imagens de microscópio eletrônico é um problema complicado. Pode-se dizer com plausibilidade que a cor não existe nessa escala, porque as coisas fotografadas por um microscópio eletrônico são menores que o comprimento de onda da luz visível. Mas isso não impediu os cientistas de tentar, ou pelo menos desenvolver técnicas para aproximá-lo.
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O mais recente, descrito em um artigo na Cell por cientistas da Universidade da Califórnia, San Diego, atribui cor artificial às estruturas biológicas, o que poderia nos ajudar a entender melhor as estruturas e funções dentro das células. Eles são os primeiros a usar este método em material orgânico, combinando até três cores e fazendo, em um exemplo, uma região de Golgi aparecer verde e uma membrana de plasma vermelha.
"Ele adiciona muitas informações adicionais à microscopia eletrônica convencional", diz Stephen Adams, principal autor do artigo. “Esperamos que seja uma técnica geral que as pessoas usarão para esse mapeamento de altíssima resolução de qualquer molécula, realmente, que eles querem.”
Como tecnologias como essa aumentam a resolução de imagens, elas permitem que os cientistas espiem dentro das próprias células e identifiquem os corpos dentro delas em maior detalhe. Sob um microscópio tradicional à base de luz, é impossível imaginar algo menor do que o comprimento de onda que o microscópio usa, que é de cerca de 250 nanômetros, explica Brian Mitchell, professor associado de biologia celular e molecular da Northwestern University. "Essa é uma área bem grande, então se você está tentando dizer que essa proteína realmente importante que você encontrou está no interior de uma membrana ou do lado de fora de uma membrana, é realmente difícil dizer isso quando você não pode fique abaixo da resolução de 250 nm ”, diz ele.
Enquanto isso, as imagens em preto e branco geradas por um microscópio eletrônico têm um problema semelhante: embora a resolução oferecida pelo escopo seja grande, pode ser difícil distinguir entre diferentes estruturas celulares em uma escala de cinza.
A técnica usada por Adams e companhia é uma espécie de combinação de microscopia de luz, que reflete a luz dos objetos, e a microscopia eletrônica, que reflete os elétrons dos objetos. Primeiro, eles usam uma imagem gerada por microscópio de luz para identificar as estruturas que desejam destacar. Eles introduzem uma pequena quantidade de metal de terras raras e sobrepõem a estrutura com ela. Então eles o submetem a um microscópio eletrônico.
Quando o microscópio dispara elétrons no tecido, alguns passam direto, e outros atingem materiais mais grossos ou mais pesados e se recuperam, como se fosse um raio X. Uns poucos atingem o metal de terras raras e deslocam um elétron para lá, fazendo com que ele voe para fora; junto com vem um pouco de energia, distinto do metal particular usado, e é isso que seu microscópio está medindo. A técnica é chamada espectroscopia de perda de energia de elétrons.
Adams imaginou estruturas celulares como o complexo de Golgi, proteínas na membrana plasmática e até mesmo proteínas nas sinapses do cérebro. “Para muitos experimentos biológicos, é útil ter uma ampliação muito alta para, realmente, ver onde estão essas proteínas, ou onde esta molécula particular está na célula e o que ela está fazendo”, diz ele. “Muitas vezes, você tem uma ideia de qual é a função.”
Isso não é apenas acadêmico, aponta Mitchell. Saber o que está acontecendo dentro de uma célula pode ser útil no diagnóstico e tratamento da doença.
"Se você tem uma proteína que, digamos, se localiza em alguma subestrutura celular ... e talvez nessa situação de doença a proteína não vá para onde deveria ir", diz Mitchell. “Ao olhar para a localização da proteína, você diz, 'ei, essa proteína não está indo onde deveria, provavelmente é o que está por trás do mecanismo de porque a célula não está funcionando como deveria, e pode estar por trás dessa doença faz o que faz. '”
O artigo Cell não é a única tentativa de fornecer imagens coloridas a partir de microscópios eletrônicos. Um outro é a microscopia eletrônica correlativa de luz, que marca as estruturas celulares em uma imagem de microscópio de luz com moléculas fluorescentes para localizá-las, depois usa um microscópio eletrônico para visualizá-las e sobrepõe as duas imagens. Outra é a marcação imunogold, que liga partículas de ouro a anticorpos, e os que aparecem em uma imagem de microscópio eletrônico por causa da densidade do ouro. Mas cada um tem seu próprio problema: o primeiro exige duas imagens diferentes, de diferentes microscópios, reduzindo a precisão; e o último pode dar manchas pouco claras.
O jornal foi o último a levar o nome de Roger Tsien, um químico ganhador do prêmio Nobel que morreu em agosto. Tsien era mais conhecido por usar uma proteína fluorescente da água-viva para iluminar as estruturas celulares.
“Este trabalho foi o culminar de quase 15 anos de trabalho, então acho que é outro legado que ele deixou”, diz Adams. "Essa é a esperança, que vai levar a novas idéias e novas formas de melhorar o microscópio eletrônico e sua utilidade."
