Scoprire i segreti delle cellule viventi con la luce infrarossa: una nuova era

RomeGli scienziati sono sempre alla ricerca di modi migliori per osservare le molecole nelle cellule viventi, essenziali per lo sviluppo di nuovi farmaci e la terapia cellulare. I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno sviluppato un nuovo metodo che utilizza la luce infrarossa (IR) per vedere queste molecole in modo più chiaro. Solitamente, le misurazioni IR sono complicate perché l'acqua nelle cellule assorbe la luce infrarossa, rendendo difficile l'osservazione delle molecole. Il nuovo metodo risolve questo problema tenendo conto dell'assorbimento dell'acqua.

Il nuovo metodo offre diversi vantaggi chiave: risultati più rapidi rispetto alle opzioni esistenti, nessuna necessità di coloranti o marcatori fluorescenti e la capacità di misurare le masse precise di proteine, acidi nucleici, lipidi e carboidrati.

Il metodo di compensazione dell'assorbimento del solvente (SAC), utilizzato con un microscopio laser IR, permette di ottenere immagini dettagliate delle cellule. Gli studiosi hanno osservato le cellule fibroblastiche, che contribuiscono a formare il tessuto connettivo, per 12 ore. Hanno monitorato i gruppi biomolecolari durante le diverse fasi del ciclo cellulare. Questo metodo è più rapido rispetto ad altre tecniche che richiedono strutture speciali come i sincrotroni.

SAC-IR è importante perché non utilizza coloranti o marcatori, che possono avere effetti variabili e a volte danneggiare le cellule. Misura biomolecole con maggiore precisione, contribuendo a standardizzare i metodi in diverse aree scientifiche e rendendo la ricerca biologica e l'utilizzo medico più affidabili.

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Il metodo ha molteplici applicazioni potenziali. Nella terapia cellulare contro il cancro, potrebbe controllare la sicurezza e l'efficacia delle cellule immunitarie modificate per combattere il cancro. È utile anche nel testare farmaci, poiché può misurare come questi influenzano diversi tipi di cellule osservando i cambiamenti molecolari. Comprendere tali cambiamenti può aiutare a scoprire nuovi farmaci e a garantirne sicurezza ed efficacia.

I ricercatori intendono perfezionare la loro tecnica per misurare il DNA e l'RNA con maggiore precisione. Questa capacità è cruciale per rispondere a domande chiave nella biologia cellulare, come individuare schemi di biomolecole indicativi della salute delle cellule. Ad esempio, una migliore comprensione degli spettri IR potrebbe migliorare i processi di congelamento e scongelamento delle cellule per uso medico.

Il nuovo metodo a infrarossi (IR) rappresenta un grande miglioramento per lo studio delle cellule viventi. Può accelerare la ricerca in molti settori come la produzione di prodotti biologici, la terapia cellulare e la scoperta di nuovi farmaci.