À esquerda uma imagem mais geral do HIV-1. À direita, a reconstrução da mesma área feita por computador, mostrando detalhes das estruturas virais.[Imagem: Leleka et al./PNAS]
De olho no vírus
Cientistas franceses criaram um novo microscópio óptico que permitiu pela primeira vez que um HIV fosse observado diretamente com luz visível.
Embora com menor resolução do que os microscópios eletrônicos, as técnicas de microscopia com luz visível são essenciais para observar amostras biológicas em funcionamento pleno, sem que a observação afete seu funcionamento.
Isso é tradicionalmente feito usando corantes, como proteínas GFP e anticorpos ligados a fluorófos sintéticos.
Entretanto, isso permite distinguir estruturas moleculares e celulares em uma escala de 200 a 300 nanômetros. A maioria dos vírus é muito menor do que isso.
E os cientistas querem ver os vírus no interior das células que eles infectam, para observar seu funcionamento e descobrir formas de contra-atacá-los.
Esta comparação mostra a capacidade do microscópio óptico com super-resolução: o que era um pixel sem nenhuma informação, transformou-se em uma estrutura bem visível. [Imagem: Pasteur Institut]
Capsídeos
Christophe Zimmer e seus colegas do Instituto Pasteur juntaram duas técnicas igualmente recentes - FLAsH e PALM -, criando uma nova forma híbrida de visualização que permite distinguir estruturas com apenas 30 nanômetros.
Isso permitiu que eles vissem pela primeira vez os capsídeos de um HIV-1 sem afetar a capacidade de replicação do vírus.
Capsídeos são estruturas cônicas que contêm o genoma do vírus. Essas estruturas devem se desmantelar para que o genoma viral se integre ao genoma da célula infectada.
As observações permitiram decidir um debate de longa data entre os pesquisadores, que não sabiam se os capsídeos se desmantelavam logo após a entrada do vírus na célula ou, como agora se demonstrou que de fato ocorre, eles permanecem fechados o suficiente para que o vírus chegue ao núcleo celular.
Isto mostrou que os capsídeos desempenham um papel muito mais importante no ciclo de replicação do HIV do que se assumia até agora.
Há cerca de um ano, pesquisadores britânicos conseguiram enxergar um vírus pela primeira vez usando um microscópio óptico, mas ainda sem a resolução necessária para observar especificamente o HIV.
Bibliografia:
Superresolution imaging of HIV in infected cells with FlAsH-PALM
Mickaël Leleka, Francesca Di Nunzio, Ricardo Henriques, Pierre Charneau, Nathalie Arhel, Christophe Zimmer
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1013267109
Superresolution imaging of HIV in infected cells with FlAsH-PALM
Mickaël Leleka, Francesca Di Nunzio, Ricardo Henriques, Pierre Charneau, Nathalie Arhel, Christophe Zimmer
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1013267109
Taisa Naiara
Essa notícia é muito animadora pois com esses avanços na tecnologia os cientistas começam a conhecer melhor um vírus que causa uma doença ainda nao tem cura e com estudos cada vez mais sofisticados fica muito mais fácil encontrar a cura para esse mal que infecta muitas pessoas todos os anos no mundo.
ResponderExcluirGuilherme Dias Lopes
Muito interessante a matéria. Estabelecer melhor a relação desse artigo com a área de Biologia Celular, uma vez que o enfoque do uso dessa nova tecnologia foi para o estudo de vírus.
ResponderExcluirConhecendo melhor as estruturas virais e seu comportamento dentro da célula, fica mais fácil o estudo de como e em qual região celular o vírus age inicialmente, assim é possível aplicar mais estudos bioquímicos e entender melhor a ação do vírus, podendo evitar sua proliferação infectando as demais células ou até mesmo descobrir novas propriedades e substâncias intracelulares que agem com o HIV.
ResponderExcluirBruno Kubis
Ok, Bruno. Aguardo outros comentários.
ResponderExcluirAs técnicas de microscopia com luz visível são essenciais para observar amostras biológicas em funcionamento pleno, sem que a observação afete seu funcionamento.
ResponderExcluirIsso é muito importante para conseguirmos entender a biologia celular, uma melhor qualidade de visualização será um avanço para os nossos estudos.
Francielly Richardt
Existem outras aplicações para o super microscópio?
ResponderExcluirSupermicroscópio vai impulsionar pesquisas em nanotecnologia
ResponderExcluirMicroscópios eletrônicos
As pesquisas e serviços tecnológicos que utilizam análises da estrutura dos materiais nas dimensões do micrômetro (10-6 m) e do nanômetro (10-9 m) vão ganhar novo impulso com o novo Centro de Caracterização em Nanotecnologia (Cenano) inaugurado no Instituto Nacional de Tecnologia (INT/MCT), no Rio de Janeiro.
Neste laboratório já são realizados trabalhos utilizando o microscópio eletrônico de varredura (MEV) capaz de ampliar até aproximadamente 100 mil vezes a imagem da superfície de uma amostra.
No início de agosto, começará a funcionar outro MEV, com resolução 10 vezes maior - o MEV/FEG aumenta a imagem até um milhão de vezes.
Ainda este ano, o Cenano também terá em funcionamento o XPS, que é um espectrômetro de fotoelétrons por raios X. O equipamento é capaz de analisar e quantificar a composição química da superfície dos materiais.
Serviços de alta tecnologia
O Cenano dá suporte a trabalhos estratégicos em diversas áreas de atuação do INT. Entre as pesquisas que já são desenvolvidas estão análises de materiais usados por indústrias, especialmente nos setores de óleo e gás e metalmecânico, ou mesmo na área de Saúde, como implantes cirúrgicos e ortopédicos.
Os estudos incluem ainda o desenvolvimento de tecnologias como catalisadores para geração de hidrogênio, biomateriais com porosidade controlada, nanomembranas, filmes finos para revestimento de aços e nanopartículas de polímeros para uso em fármacos.
Super-microscópios
Os equipamentos utilizados no Cenano figuram entre os mais modernos utilizados para observação dos materiais. Diferentemente dos microscópios ópticos, os MEC não capturam as imagens com uso de lentes, mas por meio da emissão e leitura de elétrons.
O MEV convencional acelera os elétrons por meio de um filamento de tungstênio. Após a emissão, os elétrons interagem com as amostras, são acelerados e novamente capturados por "lentes magnéticas" (bobinas), formando a imagem.
Já o MEV/FEG faz uma varredura mais ampla utilizando um feixe de elétrons, disparado através de um canhão que estabelece o campo elétrico no vácuo.
O MEV e o XPS leem primariamente dados de superfícies metálicas - no caso de materiais não-condutores de eletricidade, como polímeros ou cerâmicas, as amostras devem ser magnetizadas. Para esse fim, o Cenano dispõe de uma unidade de preparação de amostras, com equipamento metalizador.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=super-microscopio-pesquisas-nanotecnologia&id=020175100726
Taisa Naiara