Aplicaciones de FIB-SEM criogénica

Las células cancerosas presentan un fuerte fenotipo con tendencia a la fisión mitocondrial, lo que puede explicar potencialmente su resistencia a los fármacos. Comprender cómo y por qué se desarrolla este fenotipo en las células cancerosas y cómo podrían combatirlo los métodos terapéuticos podría ayudar a encontrar métodos para frenar la progresión de la enfermedad.

En este ejemplo de aplicación, la FIB-SEM criogénica se utiliza como parte de un flujo de trabajo completo que conecta la captura de imágenes de fluorescencia con microscopía electrónica criogénica de alta resolución. El enfoque garantiza una evaluación exhaustiva y precisa de los eventos de fisión mitocondrial.

El proceso y el alcance de la mielinización de los axones revisten una gran importancia para el funcionamiento eficaz del sistema nervioso. Controlar cómo cambia el grosor de la mielina en una enfermedad o en distintas afecciones puede ayudar a comprender los procesos de mielinización y desmielinización. Esto, a su vez, puede guiar el desarrollo de enfoques terapéuticos para tratar afecciones en las que se ha interrumpido la mielinización.

La visualización de alta resolución de la estructura de la mielina y el axón es fundamental para evaluar cuantitativamente el grosor de la mielina. Mediante la fijación criogénica se mantiene el estado natural de la estructura celular, y con la adquisición de alto contraste mediante FIB-SEM criogénica es posible medir con precisión el grosor de la mielina en 3D sin necesidad de añadir ningún medio de contraste de metales pesados.

Es difícil capturar imágenes del entorno ultraestructural de las fases cálcicas solubles y amorfas de los cocolitóforos con los protocolos clásicos de preparación de base acuosa. Sin embargo, con el FIB-SEM utilizado en condiciones criogénicas se pueden obtener imágenes de algas marinas vitrificadas en estado casi natural para dilucidar su ultraestructura en 3D.

El ZEISS FIB-SEM le permite capturar imágenes volumétricas de alto contraste sin tinción con metales pesados. Mediante el detector selectivo de energía de electrones retrodispersados (EsB) del ZEISS Crossbeam se pueden obtener imágenes en 3D que permiten diferenciar los cocolitos maduros de los cocolitos en estado de nacimiento. Al mismo tiempo, las imágenes de electrones secundarios in-lens también son capaces de revelar compartimentos unidos a membranas.

La Escherichia coli (E. coli) suele vivir en los intestinos de personas y animales sanos. Normalmente esta bacteria es inocua, aunque algunas cepas pueden causar síntomas médicos como diarrea, dolor de estómago y fiebre baja. Comprender la estructura de E. coli y cómo responde y cambia en presencia de diferentes fármacos puede ayudar a desarrollar nuevos tratamientos y enfoques preventivos.

La microscopía electrónica de bacterias permite llevar a cabo análisis de alta resolución que ayudan a comprender su estructura y función, algo que a menudo resulta difícil de conseguir con la microscopía óptica. Ampliar el análisis estructural a 3D garantiza que se pueda generar una imagen completa de la bacteria, de modo que no se pierda ningún detalle del volumen. Aunque existen diferentes enfoques, muchos de ellos requieren añadir agentes potenciadores del contraste. Aquí es donde la FIB-SEM criogénica es una tecnología fundamental, ya que proporciona la capacidad de captar imágenes de la bacteria en estado casi natural sin necesidad de añadir agentes de contraste.