Nova técnica de microscopia permite estudar células vivas em alta resolução

Desde os tempos em que Robert Hooke observou, com um microscópio rudimentar, um pedaço de cortiça e chamou os pequenos “buracos” de células, muitas mudanças tecnológicas foram alcançadas no campo da microscopia. Atualmente, microscópios ópticos usados rotineiramente em laboratórios para contagem de células coexistem com equipamentos sofisticados que geram imagens em alta resolução (microscopia eletrônica de transmissão e de varredura), e com metodologias que permitem a reconstrução da imagem tridimensional de órgãos (two-fóton), entre outros.

E. coli exposta ao peptídeo microbicida CM15. A imagem, obtida por microscopia de força atômica, mostra o começo da destruição da parede bacteriana. Crédito: Georg Fantner.

Agora, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês), nos Estados Unidos, otimizaram a técnica de microscopia de força atômica (AFM) de alta velocidade, possibilitando o estudo de células vivas em tempo real e em alta resolução. A AFM tem a mesma resolução do microscópio eletrônico (cinco nanômetros), mas permite avaliar espécimes vivos, por não precisar de vácuo. O trabalho, liderado por Angela Belcher, foi publicado na edição de março da revista Nature Nanotechnology (Vol 5, n. 3, 2010).

Belcher e sua equipe usaram um cantiléver (imagine um gancho), com uma sonda em uma das extremidades, de tamanho mil vezes menor dos usados rotineiramente na AFM. Explicando de forma bem simplista, a sonda percorre a amostra e “sente” sua superfície. Com o reduzido cantiléver, foi possível gerar imagens frequentes sem causar danos à bactéria, alvo do estudo.

Com a resolução espacial de nanômetros e resolução temporal de segundos, os cientistas acompanharam a cinética da atividade microbicida do peptídeo CM15 em Escherichia coli (veja imagem), a cada 13 segundos, e observaram que o processo de morte ocorre em duas etapas: uma fase de incubação, cujo tempo varia de bactéria para bactéria (de segundos a minutos), seguida de uma rápida execução. Segundo os pesquisadores, tais medidas demonstram o enorme potencial da tecnologia para o campo da biologia celular, possibilitando o estudo de processos celulares em tempo real, em alta resolução. Para a imunologia, não faltam ideias de experimentos que poderiam usar a AFM otimizada.