1. Revolución en la microscopía electrónica
Gracias a un nuevo avance tecnológico, se podrá superar una severa limitación que
desde siempre han arrastrado los microscopios electrónicos: No se pueden poner en
ellos muestras hidratadas, y todas las cosas vivas lo están. Así que, cuando se desea
examinar una muestra hidratada, hay que congelarla, como un arándano en un cubito
de hielo, y cortarla en un millón de trozos delgados, para que los electrones puedan
pasar a través de la manera adecuada. Sólo entonces se podrá observar la muestra con
el microscopio electrónico y estudiarla.
Obviamente, después de dicho tratamiento, el arándano del ejemplo y casi cualquier
muestra biológica ya no son lo que eran. Esto genera no pocas dificultades, y puede
distorsionar o incluso desvirtuar los resultados de investigaciones.
Tolou Shokuhfar, una brillante e imaginativa profesora de ingeniería mecánica en la
Universidad Tecnológica de Michigan (Michigan Tech), en Estados Unidos, se preguntó
si podría haber una manera de hacer a los microscopios electrónicos menos agresivos
con las muestras biológicas. Ahorrarles a las muestras un tratamiento tan agresivo como
el descrito permitiría tener un conocimiento mucho más preciso y fiable de lo que
realmente ocurre a escala subcelular.
Shokuhfar estableció una colaboración con colegas de la Universidad de Illinois en
Chicago, Estados Unidos, y juntos han encontrado una forma de evitar tener que
maltratar tanto a las muestras. Con el nuevo método, ya no se necesita congelar el
arándano del ejemplo ni cortarlo en rodajas finísimas.
El revolucionario método desarrollado por el equipo de Shokuhfar, Robert F. Klie y
Canhui Wang, estos dos últimos de la Universidad de Illinois, se basa en el grafeno. La
técnica consiste en encapsular la muestra con grafeno de modo que toda el agua
permanezca en la muestra mientras los electrones pasan libremente por ella.
El grafeno es un singular material que consiste en una capa de átomos de carbono
posicionados de un modo que conforman una retícula hexagonal, similar a la de un
panal de miel, y con un grosor de tan solo 1 átomo. Los electrones pueden atravesar
fácilmente esta capa, pero el agua no. Si ponemos una gota de agua dentro de un
contenedor hecho de grafeno y lo recubrimos con una tapa de grafeno, el resultado es
un minúsculo globo de agua sellado de una manera muy especial. El grafeno es lo
bastante fuerte para mantener el agua dentro, incluso en el vacío reinante en un
microscopio electrónico.

2. El equipo probó su técnica en una proteína que desempeña un papel principal en la
salud humana: la ferritina. Es una proteína que almacena y libera hierro, que es
fundamental para muchas funciones corporales; si la ferritina no hace debidamente su
trabajo, puede contribuir a la aparición de muchas enfermedades, incluyendo la de
Alzheimer y el cáncer.
La muestra de ferritina, con el agua en la que estaba sumergida, fue envuelta por
completo en grafeno. Entonces, utilizando un microscopio electrónico de transmisión,
el equipo de Shokuhfar capturó una serie de imágenes que muestran la estructura
atómica de la ferritina. Los investigadores utilizaron además un tipo especial de
espectroscopía para identificar varias estructuras atómicas y electrónicas dentro de
ella. Esas imágenes mostraron que la ferritina estaba liberando hierro y permitieron
determinar con precisión su forma específica.
Si la técnica fuera utilizada para comparar ferritina tomada de un tejido enfermo, con
ferritina de un tejido sano, podría proporcionar nuevos y reveladores datos
moleculares sobre la enfermedad. Estos descubrimientos podrían llevar a nuevos
tratamientos.