Termometría en sistemas plasmónicos y Monitoreo en vivo de procesos neuronales en Drosophila: dos nuevos laboratorios de óptica en Argentina

Julián Gargiulo, doctor en física e investigador del Instituto de Nanosistemas de la UNSAM, CONICET, visitó el pasado 16 de junio el Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION) para dictar un seminario para quienes integran este instituto.

Durante su presentación, el académico hizo alusión a dos líneas de investigación. La primera de ellas tiene que ver con el desarrollo de la nanotermometría Anti-Stokes para nanopartículas (NP) metálicas. Este concepto sirve para medir temperatura de NPs individuales. La nanotermometría Anti-Stokes es una técnica no-invasiva, que no requiere calibración previa y compatible con mediciones in situ. Debido a sus resonancias plasmónicas superficiales, las NP metálicas interactúan fuertemente con la luz, y funcionan como antenas que concentran la energía de la luz incidente en regiones nanométricas, lo que ha dado lugar a numerosas aplicaciones.

En virtud de que parte de la energía es confinada dentro del metal, el uso de NP plasmónicas siempre tiene pérdidas asociadas, por lo que generan calor. Sin embargo, cuantificar el calor producido sigue siendo un desafío abierto que dificulta el progreso en muchas aplicaciones. Gargiulo hizo referencia a los últimos desarrollos de la técnica y los esfuerzos por instalar esta línea de investigación en la nueva Torre de Desarrollo Académico de la UNSAM.

La segunda línea de investigación a la que hizo referencia Gargiulo es la construcción de un microscopio de fluorescencia por lámina de luz de objetivo único (SOLS, por sus siglas en inglés) para el estudio de cambios dinámicos en la morfología de procesos neuronales en Drosophila in vivo. El científico planteó que en todos los animales, los ritmos diarios de actividad y descanso están regulados por un sistema circadiano. Un grupo particular de neuronas conocidas como neuronas ventrales laterales (s-LNvs) desempeña un papel fundamental en la generación de estos ritmos. Estudios previos mostraron cambios morfológicos de estas neuronas a lo largo del día, indicando plasticidad estructural circadiana. Sin embargo, estos estudios se realizaron utilizando técnicas de microscopía confocal de fluorescencia en cerebros fijados, lo cual restringe la capacidad para observar este proceso de manera dinámica, explicó. Así, introdujo los principios de funcionamiento de la técnica SOLS, que permitiría superar las limitaciones de la microscopía confocal y monitorear la remodelación estructural en una única mosca viva. Además, contó los avances en la construcción de dicho microscopio en el Laboratorio de Genética del Comportamiento de la Fundación Instituto Leloir.

Sobre el orador

• Julián Gargiulo es doctor en física (UBA) con lugar de trabajo en CIBION, dirigido por Fernando Stefani.
• Entre 2017 y 2019, fue becario Marie Curie en Imperial College London en Reino Unido y LMU en Munich, Alemania.
• Desde 2020 hasta 2021, fue becario DAAD-PRIME con lugar de trabajo compartido entre LMU y CIBION.
• A partir de noviembre de 2022 es Investigador Asistente del CONICET en el Instituto de Nanosistemas de UNSAM.