3D Raman-визуализация показывает восстановление CO₂ внутри живых клеток
Исследователи из Национального университета Тайваня и их коллеги разработали новый способ наблюдения и мониторинга превращения диоксида углерода (CO2) в монооксид углерода (CO) внутри живых клеток. Для этого они использовали передовой оптический метод — поверхностно-усиленную рамановскую спектроскопию (SERS).
Создав специальные наночастицы золота в форме цветов, украшенные комплексами рения (Re@Au), команда получила нанокатализатор, способный восстанавливать CO2 до CO внутри нервных клеток. Эти наноструктуры не только ускоряют реакцию, но и усиливают рамановский сигнал, позволяя учёным в реальном времени «видеть» происходящую реакцию.
Ключевым достижением стало использование 3D рамановской визуализации — неинвазивного метода, который даёт детальное пространственное представление о химических реакциях внутри живых клеток.
Исследование показало, что при облучении светом нанокатализаторы Re@Au превращают CO2 в CO с высокой селективностью, без образования вредных побочных продуктов. Важно, что образующийся внутри клеток CO способствовал росту нейритов и снижению уровня бета-амилоидного белка — два эффекта, значимых для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
Эта новаторская работа демонстрирует, как молекулярные реакции можно визуализировать в их естественной клеточной среде. Сочетание нанотехнологий, фотохимии и биомедицинской визуализации открывает новые возможности для разработки светоконтролируемых терапий на основе газовых молекул, таких как CO.
«Мы надеемся, что это исследование проложит путь для будущих каталитических терапий, которые можно будет точно активировать внутри человеческого тела», — сказал профессор Кьен Вун Конг.