Квантовые точки для детекции гибели клеток

Исследователи из Университета Твенте (Нидерланды) разработали наноустройство на основе квантовых точек, способное детектировать и визуализировать апоптоз (программируемую гибель клеток). Цель — помочь учёным точнее определять, как и вызывают ли противораковые агенты гибель клеток. Результаты опубликованы в журнале Nano Letters.

Группа под руководством Альберта ван ден Берга создала нанозонд, используя квантовые точки, которые прочно связываются с естественным белком Annexin V. Этот белок связывается с молекулой фосфатидилсерином — компонентом клеточных мембран, который экспонируется во внеклеточную среду на ранних стадиях апоптоза.

Исследователи обнаружили, что квантовые точки, связанные с Annexin V, накапливаются на поверхности клеток, подвергающихся апоптозу. Однако работать с такими клетками было сложно из-за их слипания в растворе. В качестве возможного решения рассматривалось использование квантовых точек, покрытых полиэтиленгликолем (PEG), но учёные выбрали другую стратегию.

Стратегия связывания

Была использована пара линкерных молекул — стрептавидин и биотин, которые связываются друг с другом с исключительной специфичностью и авидностью. Стрептавидин присоединили к квантовым точкам, а биотин — к белку Annexin V.

Экспериментальная проверка

Клетки обрабатывали известным индуктором апоптоза — противораковым агентом камтотецином. Затем добавляли меченный биотином Annexin V, выдерживали время для связывания с фосфатидилсерином, после чего вводили квантовые точки, меченные стрептавидином. Через 60 минут визуализация подтвердила, что квантовые точки маркируют именно клетки, подвергающиеся апоптозу.

Ключевое преимущество

В отличие от других красителей, квантовые точки не подвержены фотообесцвечиванию с течением времени. Это позволяет использовать их в качестве наномониторов для отслеживания апоптоза в реальном времени в живых клетках. Такая характеристика может оказаться ценной для исследований, направленных на открытие новых противораковых препаратов, индуцирующих апоптоз.

Работа подробно изложена в статье “Quantum dots based probes conjugated to Annexin V for photostable apoptosis detection and imaging”, опубликованной онлайн перед печатной версией. Аннотация доступна на сайте журнала.

Источник: Национальный институт рака (National Cancer Institute).