Компактные квантовые точки с покрытием для визуализации in vivo
Квантовые точки перспективны для визуализации и терапии, особенно при наличии биосовместимого покрытия. Однако такое покрытие может значительно увеличить их размер, что негативно влияет на фармакокинетику и биораспределение.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Медицинского центра Бет Исраэл Диконесс разработали новый метод получения ультракомпактных квантовых точек. Тесты показали, что новое покрытие не ухудшает оптические свойства точек и улучшает их поведение в живых организмах.
Исследованием руководили Муунги Бавенди, Ph.D. (MIT-Harvard Center of Cancer Nanotechnology Excellence) и Джон Франджони, M.D., Ph.D. Результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.
Метод создания и свойства
- Создаются двухслойные нанокристаллы с ядром из сульфида цинка-кадмия (ZnCdS) и оболочкой из селенида кадмия (CdSe). Эта комбинация обеспечивает яркость и компактность.
- Наносится покрытие из цистеина — серосодержащей аминокислоты, которая прочно связывается с оболочкой CdSe.
Квантовые точки стабильны в присутствии восстановителя: 1 неделя при комнатной температуре и не менее 3 месяцев при 4°C. Динамическое светорассеяние показало диаметр частиц 5.9 нанометров. Их размер не увеличивался при инкубации с сывороткой, что доказывает: покрытие из цистеина предотвращает адсорбцию белков на поверхности.
Поведение in vivo
Исключительно малый размер и стабильность в сыворотке привели к новому поведению in vivo. При введении крысам большая часть квантовых точек накапливалась в мочевом пузыре в течение 4 часов. Это демонстрирует, что наночастицы достаточно малы для фильтрации через почки.
Практическое значение
Если присоединить к таким компактным квантовым точкам небольшую таргетную молекулу, их можно использовать для визуализации опухолей. Несвязанная с мишенью доза будет быстро выводиться из организма, что снизит фоновый сигнал и повысит чувствительность визуализации.
Работа частично поддержана Альянсом по нанотехнологиям в онкологии Национального института рака. Подробности — в статье "Compact cysteine-coated CdSe(ZnCdS) quantum dots for in vivo applications", опубликованной онлайн перед печатной версией. Аннотация доступна в PubMed.