Una bacteria atrapada en una trampa láser

Investigadores de Freiburg han desarrollado un tubo de luz que es capaz de atrapar y escanear incluso el más pequeño de los organismos unicelulares.

El equipo de investigadores ha construido una innovadora trampa óptica que puede atrapar y escaner pequeñas bacterias alargadas con la ayuda de un láser. Se trata de una especie de tubo de luz que atrapa los ágiles organismos unicelulares. Las pinzas ópticas se podían usar previamente para llevar a la bacteria a un lugar concreto, no para manipular la orientación. Ahora, los investigadores de Freiburg han tenido éxito usando un haz de rayos láser enfocado de movimiento rápido para ejercer una fuerza igualmente distribuida sobre toda la bacteria, la cual cambia constantemente su compleja forma. Al mismo tiempo, fueron capaces de registrar los movimientos de la bacteria atrapada en imágenes 3D de alta velocidad midiendo las minúsculas desviaciones de las partículas de luz.

Los científicos investigaron los llamados espiroplasmas. Estas bacterias con forma espiral tienen un diámetro de tan solo 200 nanómetros, aproximadamente equivalente al grosor de 1.000 átomos. Ya que no tienen pared celular, pueden cambiar de forma rápidamente y moverse. No es posible observar estas bacterias con la suficiente precisión usando microscopios ópticos debido a su pequeño tamaño y rápidos movimientos. Sin embargo, usando esta nueva trampa óptica de escaneo por luz los biofísicos serán capaces de retenerla y orientar la bacteria en toda su longitud.

Un importante atributo de la luz de láser es que la superposición de partículas puede incrementar o decrementar la luminosidad de haz. Cuando la luz golpea y es desviado por la bacteria, se superpone con la luz no desviada y por tanto se refuerza, permitiendo la creación de imágenes tridimensionales no solo en contraste, sino también en alta resolución. De esta manera, los investigadores fueron capaces de obtener 1.000 imágenes 3D por segundo y registraron los rápidos movimientos de la bacteria en detalle. Esto convierte el descubrimiento en una herramienta práctica para la investigación básica, ya que lo interesante desde un pinto de vista biológico son las señales que la bacteria emite cuando cambia de forma, porque proporciona pistas sobre los procesos moleculares que tienen lugar en su interior, por ejemplo, como reacciona una bacteria a los estados de estrés los que ha estado sometida.

En el futuro, los científicos de Freiburg planean usar este método para estudiar el comportamiento y la mecánica celular de otras bacterias sin pared celular y que son por tanto, difíciles de tratar con antibióticos. Estos estudios pueden ayudar a los científicos a comprender mejor las enfermedades infecciosas bacterianas.

Esta entrada participa en el XVII Carnaval de Biología organizado por el blog Pero esa es otra historia....

Via Freiburg