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FP6

SINGLEMOTOR-FLIN — Resultado resumido

Project ID: 13880
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Alemania

El nanomundo se vuelve hacia la biología para mejorar los equipos médicos

Los motores moleculares son «máquinas» biológicas que transforman energía e imprimen movimiento a seres vivos. La investigación pretende comprender mejor cómo funcionan estos motores y como los descomponen las enfermedades.
El nanomundo se vuelve hacia la biología para mejorar los equipos médicos
Los motores unimoleculares (SMM) biológicos están implicados en muchas enfermedades, que pueden ser infecciosas o no, como es el caso del Alzheimer y el síndrome de Werner. El estudio de los SMM tiene mucho que ofrecer al mundo de la nanociencia y ésta, a su vez, puede facilitar el estudio del funcionamiento de aquéllos, lo que puede ser importante para el diseño final de dispositivos terapéuticos y para la salud.

La nanoscopía de imágenes de tiempos de vida de fluorescencia (FLIN) facilita el estudio de moléculas individuales (SM) y motores unimoleculares (SMM), y está mejorando nuestra comprensión de los fenómenos del nanomundo. Entre las limitaciones que planteaban dichos estudios cabe destacar la resolución y los tiempos de observación. Pero ambos se pueden resolver gracias a la FLIN, que es una extensión al dominio de la nanotecnología de la microscopía de imágenes de tiempos de vida de fluorescencia (FLIM).

La FLIN mínimamente invasiva (MI-FLIN) emplea detectores de imágenes de tipo no escáner ultrasensibles, basados en el recuento de fotones individuales correlacionados con el espacio y el tiempo (TSCSPC). Esto hace posibles las observaciones prolongadas de células vivas y SM/SMM, sin causar daños celulares o decoloraciones irreversibles.

El proyecto Singlemotor-FLIN («Observación a largo plazo de motores uni(bio)moleculares mediante nanoscopía de imágenes de tiempos de vida de fluorescencia mínimamente invasiva») se propuso desarrollar un prototipo de FLIN para mejorar los resultados de la investigación en los campos de la biología celular y el nanomundo. Centrándose en la puesta en práctica de la MI-FLIN/FLIM, el estudio financiado por la UE tenía como objetivo mejorar algunos aspectos de los detectores de TSCSPC actuales y explorar el potencial de funcionalidades como el seguimiento nanométrico de SMM. Los investigadores también trataron de mejorar las capacidades de observación de los SM/SMM utilizando un microscopio de fluorescencia por reflexión interna total (TIRF).

Para realizar los experimentos destinados a cubrir sus objetivos, los socios del proyecto Singlemotor-FLIN montaron un conjunto de múltiples componentes de FLIN. Estos equipos novedosos les ayudaron a realizar mejoras prácticas en el microscopio TIRF y, aplicando el método TSCSPC, lograron diseñar el prototipo de FLIN. Con ello lograron aportar la prueba de principio para el funcionamiento del nanoscopio. Además, un sistema de detección TSCSPC multiánodo (MA) interno y externo les ofreció la oportunidad de configurar y probar un prototipo de MA, el primero en su género.

Una mayor comprensión de los procesos que impulsan la maquinaria biológica tiene el potencial de mejorar los sistemas modelo y, con el tiempo, desarrollar motores artificiales. El trabajo en este ámbito encierra la promesa de mejorar la interconexión de sistemas biológicos y no biológicos para aplicaciones en investigación biológica y médica, así como para la nanociencia y sus tecnologías.

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