Empiezan a rivalizar con la cristalografía de rayos-X, porque los microscopios electrónicos están alcanzado la resolución necesaria para ver átomos.

Concretamente, ya se mueven en dimensiones de 1,2 angstrom (Å), unidad de medida equivalente a la diezmilmillonésima parte del metro: 0,000 000 000 1 metros. En un centímetro caben 100 millones de ángstroms. Es decir 120 picómetros (pm), el doble de un átomo de oxígeno (50 picómetros). Los diámetros atómicos están comprendidos entre 50 pm a 600 pm.

Crio-microscopía electrónica

Si quieres mapear las partes más pequeñas de una proteína, solo tienes unas pocas opciones: puedes convencer a millones de moléculas de proteínas individuales para que se alineen en cristales y analizarlas mediante cristalografía de rayos X. O puedes congelar instantáneamente copias de la proteína y bombardearlas con electrones, un método de menor resolución llamado microscopía crioelectrónica (crio-EM).

Ahora, por primera vez, los científicos han agudizado la resolución de la crio-EM al nivel atómico, lo que les permite señalar las posiciones de átomos individuales en una variedad de proteínas con una resolución que rivaliza con la cristalografía de rayos X.

En un nuevo estudio de Nature se usa una nueva fuente de electrones, un filtro de energía y una cámara para obtener una reconstrucción crio-EM con resolución de 1,7 Å para una proteína.

Aquí, por ejemplo, podemos ver como el mismo grupo de investigadores aplicando la técnica a viriones intactos para mostrar con gran resolución la estructura de la proteína S del SARS-CoV-2:

Aquí la estructura del ribosoma 70s de E. coli resuelta con la misma técnica y con resolución de 2 Å:

Las imágenes de todos los conjuntos de datos se han depositado en el Archivo Público de Imágenes de Microscopía Electrónica.

cGAS de ratón con nucleosoma reconstituido

Cryo-EM de una sola partícula de la quinasa activadora de CDK humana en complejo con ATP-gamma-S

Estructura del ribosoma bacteriano a una resolución de 2 Å

Connexin-46/50 en un entorno de lípidos dinámico resuelto por CryoEM a 1,9 Å [2087 micrografías de fotogramas múltiples compuestos por 150 fotogramas cada uno en formato TIFF]

Estructura de dos nucleosomas unidos por PARP2 humano [conjuntos de datos múltiples en formato MRCS]

Cuando examinamos cómo se hace añicos un cristal a la extraordinariamente lenta velocidad que permiten las grabaciones de 340.000 fotogramas por segundo (una película requiere generalmente 24 fotogramas por segundo), este acto tan cotidiano y familiar se convierte en un hecho asombroso. Son los chicos de Slow Motion los que nos lo demuestran en el vídeo que encabeza esta entrada.

La interfaz entre el cerebro y la visión del ser humano puede procesar de 10 a 12 imágenes separadas por segundo, percibiéndolas individualmente (si excede este número se percibirá como movimiento). En la industria cinematográfica, donde todavía se utilizan carretes, la industria estandarizó la filmación y proyección en formatos de 24 FPS.

Vía | Microsiervos

El acto de encender una cerilla, el rasgueo, los primeros chispazos, el incendio el fósforo y el fuego que consume la madera... todo ello pasa demasiado deprisa como para que el ojo humano aprecie algo más a un efecto pirotécnico fugaz. Con vídeos como el que encabeza esta entrada podemos contemplar lo que sucede con más detalle.

El vídeo está grabado a 2.000 fotogramas por segundo. Más tarde tenemos otro segmento a 10.000 fotogramas por segundo en el momento de apagar la cerilla debido a que «apagar la cerilla soplando es un proceso tanto o más complejo y rico en cuanto a las turbulencias producidas por la interacción entre el aire exhalado y la llama de la cerilla».

Vía | Microsiervos

La fotogrametría es la ciencia que tiene por objetivo determinar las dimensiones y posiciones de los objetos en el espacio, a partir de medidas realizadas sobre fotografías.

Atendiendo a su etimología, la palabra fotogrametría vendría a significar la medida de lo escrito con luz.

Trabajando con una fotografía, podemos obtener información bidimensional. No obstante, en fotogrametría se suele trabajar con dos fotos, en las que existe una zona común. En esta zona de solape podremos tener visión estereoscópica (dos puntos de vista); o dicho de otro modo, información tridimensional.

La fotogrametría puede ser terrestre o aérea dependiendo desde donde se obtengan las imágenes.

La más extendida es la fotogrametría aérea, que consiste en la utilización de fotogramas aéreos de eje vertical tomados desde un avión que sobrevuela la zona de estudio, recubriendo el territorio con fotogramas que se solapen tanto longitudinal como transversalmente. Posteriormente, a partir de estos fotogramas y realizando una serie de procesos, que otro día explicaremos, se pueden trazar mapas.

Las cámaras utilizadas en estos trabajos se denominan cámaras métricas, que van montadas en los aviones y que tienen un funcionamiento similar a las convencionales, pero con una calibración muy exacta de sus parámetros ópticos, de los cuales el más importante es la distancia focal.

La fotogrametría es básica para la obtención de cartografía, siendo la técnica utilizada para la elaboración del Mapa Topográfico Nacional.

Vía | Wikipedia Vía e imagen | Recursos Gabriel Ortiz Más información | Instituto Geográfico Nacional