La microscopía de fluorescencia de rayos X (XFM) es una técnica que permite la visualización de elementos químicos y su distribución dentro de la estructura de un espécimen de planta viva. La técnica es poderosa, pero también desafiante, ya que requiere protocolos muy estrictos para la recolección, preparación e imagen de las muestras. El incumplimiento de estos requisitos puede dar lugar a artefactos como cambios ultraestructurales y la redistribución de elementos. Otro factor que debe tenerse en cuenta es el límite de dosis de radiación al que puede estar expuesto un espécimen vivo antes de que esto también pueda causar artefactos experimentales sutiles y potencialmente difíciles de reconocer. Hasta el momento, dicho límite no ha sido establecido en base a evidencia empírica.

En un artículo reciente publicado en Annals of Botany, Michael WM Jones y sus colegas se propusieron poner en marcha directrices claras sobre la dosis de radiación aceptable para el material vegetal vivo durante el análisis XFM. Los investigadores utilizaron muestras frescas de hojas y raíces de girasoles, así como los mismos tejidos congelados criogénicamente para comparar los niveles de daño. Se eligieron los girasoles porque su alta hidratación debería hacerlos más susceptibles al daño por radiación, dando una estimación conservadora para otras especies de plantas. Los autores evaluaron los efectos inmediatos de las distintas dosis de radiación y sus efectos continuos nueve días después de la toma de imágenes.

Los experimentos sugieren que, aunque las muestras congeladas criogénicamente son bastante resistentes, el daño por radiación en las muestras hidratadas ocurre a una dosis significativamente más baja de lo que se suponía, en dosis que se usan de forma rutinaria en la obtención de imágenes. Se detectaron cambios sutiles en la distribución de elementos muy por debajo del nivel de radiación que dejó efectos evidentes, lo que destaca la necesidad de pautas de dosificación. El daño fue específico del elemento, con elementos difusibles como el potasio y el calcio soluto más propensos al movimiento, mientras que los iones como el silicio o el calcio cristalino no se vieron afectados. “En consecuencia”, escriben los autores, “si el objetivo principal de un estudio es revelar la distribución de K o la de otros iones difusibles como Na, Rb, Cs, Cl o Br en las vacuolas, las dosis de radiación deben mantenerse bajas. Por el contrario, si el objetivo es revelar la localización de Si o Ca cristalino en tricomas o en cristales de oxalato de Ca, se pueden considerar dosis de radiación más altas”.

Los autores señalan que muchos estudios XFM publicados informan solo la energía del haz incidente y el tiempo de permanencia, pero no el flujo de rayos X en la muestra, que es fundamental. “Sin un registro del flujo incidente, es imposible evaluar la dosis experimentada por la muestra y, por lo tanto, la probabilidad de daño que afecte los resultados”.