Criomicroscopía

La criomicroscopía es una técnica en la que un microscopio se equipa de tal manera que el objeto que se pretende inspeccionar se puede enfriar por debajo de la temperatura ambiente. Técnicamente, la criomicroscopía implica la compatibilidad entre un criostato y un microscopio. La mayoría de los criostatos utilizan un fluido criogénico, como helio líquido o nitrógeno líquido . Existen dos motivaciones comunes para realizar una criomicroscopía. Una es mejorar el proceso de la microscopía estándar. La microscopía electrónica criogénica, por ejemplo, permite el estudio de proteínas con un daño por radiación limitado. En este caso, la estructura de la proteína puede no cambiar con la temperatura, pero el entorno criogénico permite mejorar el proceso de microscopía electrónica. Otra motivación para realizar una criomicroscopía es aplicar la microscopía a un fenómeno de baja temperatura. La microscopía de efecto túnel de barrido en un entorno criogénico, por ejemplo, permite el estudio de la superconductividad , que no existe a temperatura ambiente.

Aunque los microscopios ópticos existen desde hace siglos, la criomicroscopía es una metodología moderna. En la década de 1950, se estudiaron cristales de hielo instalando un microscopio electrónico dentro de un iglú . ^{[ 1 ]} Hacia 1980, la adaptación del microscopio electrónico, el vacío y el criostato condujo a la concepción de la criomicroscopía moderna. Este desarrollo de la criomicroscopía electrónica llevó a que Jacques Dubochet , Joachim Frank y Richard Henderson recibieran el Premio Nobel de Química de 2017. ^{[ 2 ]}

Los procesos de microscopía electrónica de barrido y de transmisión realizados en condiciones criogénicas se conocen como cryoSEM y cryoTEM, respectivamente.

Los entornos criogénicos se utilizan en combinación con diferentes tipos de técnicas de microscopía óptica . Los entornos criogénicos también minimizan el blanqueamiento, lo que, a su vez, mejora el contraste de la técnica microscópica. El crecimiento de cristales de hielo artificiales se estudia, por ejemplo, mediante microscopía óptica. ^{[ 3 ]} Con la microscopía de luz polarizada , el efecto de birrefringencia de, por ejemplo, estructuras de dominio ortorrómbico, se puede observar a temperaturas criogénicas. ^{[ 4 ]} En el campo de la biología, la microscopía de fluorescencia ha permitido una resolución más allá del límite de difracción . ^{[ 5 ]} El Premio Nobel de Química de 2014 fue otorgado conjuntamente a Eric Betzig , Stefan Hell y William E. Moerner por el desarrollo de la microscopía de fluorescencia de superresolución. ^{[ 6 ]}