Наночастицы улучшают медицинскую визуализацию
Совместная исследовательская группа из Национального института стандартов и технологий (NIST) и Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) разработала метод использования наночастиц для наблюдения за медленными процессами внутри живых клеток.
Квантовые точки как инструмент визуализации
Исследователи использовали квантовые точки — полупроводниковые наночастицы, которые светятся при воздействии света. Их преимущества:
- Более долгий срок службы по сравнению с органическими красителями и флуоресцентными белками
- Возможность мониторинга изменений в динамике, в отличие от электронной микроскопии, которая дает статичное изображение
Исследование белков мембраны эритроцитов
В ходе исследования команда применила квантовые точки для изучения кластеризации специфического белка во внутренней мембране человеческих красных кровяных клеток (эритроцитов).
- В здоровой клетке кластеризация этих белков обеспечивает механическую гибкость, позволяя клетке проходить через узкие капилляры.
- При заражении малярийным паразитом структура белка меняется.
Ключевые результаты
- По мере кластеризации мембранных белков присоединенные к ним квантовые точки также собираются в кластеры и начинают светиться ярче.
- Это позволяет в реальном времени наблюдать за прогрессированием кластеризации белков.
- Оптические свойства квантовых точек уникальным образом меняются при присоединении к другим наноматериалам и в зависимости от наномасштабного окружения внутри клетки.
Перспективы
По словам биофизика Джисонга Хванга (NIST), несмотря на сохраняющиеся вопросы о токсичности, квантовые точки могут стать ценным инструментом для исследования динамических клеточных процессов, в том числе различных стадий развития малярийной инфекции.
Источник: National Institute of Standards and
Technology
Публикация: H. Kang et al. Probing dynamic fluorescence
properties of single and clustered quantum dots towards quantitative
biomedical imaging of cells. WIREs Nanomedicine and
Nanobiotechnology.