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Posted in | Nanomedicine | Nanoanalysis

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Nanotechnologie Holt Große Verbesserung zur Medizinischen Darstellung

Published on November 17, 2009 at 5:32 PM

Wenn Sie die komplexen Prozesse in einer lebenden Zelle überwachen, ist es einfach, wichtiges-besonder etwas zu verfehlen, wenn Sie Änderungen überwachen, die eine lange Zeit nehmen, Hoch-räumlichauflösung Darstellung aufzuklappen und zu benötigen. Aber neues research* macht es möglich, die Aktivitäten nachzuforschen, die in Stunden oder sogar Tagen innerhalb der Zellen auftreten und möglicherweise löst viele der Geheimnisse, die mit Molekularschuppe Ereignissen verbunden sind, die in diesen kleinen Lebewesen auftreten.

Menschliche rote Blutkörperchen, in denen Membranproteine mit Quantumspunkten anvisiert und beschriftet werden, decken das bündelnde Verhalten der Proteine auf. Die Anzahl von purpurroten Merkmalen, die die Kerne von Malariaparasiten anzeigen, erhöht, während Malariaentwicklung weiterkommt. Das NIST-Zeichen unten wurde durch eine Fotolithographietechnik auf einem Dünnfilm von Quantumspunkten gemacht und nutzte das Eigentum, das Punkte Ausstellung erhöhtes photoluminescence bündelte. (Weiße Gericht: 1 ìm; Rot: ìm 10.) Kredit: NIST

Ein gemeinsames Forschungsteam, arbeitend am National Institute of Standards and Technology (NIST) und am Nationalen Institut der Allergie und der Infektionskrankheiten (NIAID), hat eine Methode der Anwendung von nanoparticles, um den zellulären Innenraum zu leuchten, um diese langsamen Prozesse aufzudecken entdeckt. Nanoparticles, Tausenden Zeiten, die kleiner als eine Zelle sind, haben eine Vielzahl von Anwendungen. Ein Baumuster Nanoparticle genannt einen Quantumspunkt glüht, wenn es Leuchte freigelegt wird. Diese Halbleiterpartikel können mit organischen Materialien beschichtet werden, die hergestellt werden, zu den spezifischen Proteinen innerhalb des Teils einer Zelle angezogen zu werden zu prüfen die Wünsche eines Wissenschaftlers.

„Quantum punktiert letztes längeres, als viele organischen Farben und Leuchtstoffproteine, denen wir vorher pflegten, um den Innenraum von Zellen zu leuchten,“ sagt Biophysiker Jeeseong Hwang, der das Team auf der NIST-Seite führte. „Sie haben auch den Vorteil von Überwachungsänderungen in den zellulären Prozessen, während die meisten hochauflösenden Techniken wie Elektronenmikroskopie nur Bilder von den zellulären Prozessen liefern, die bei einem Moment eingefroren werden. Unter Verwendung des Quantums punktiert, wir kann die zellulären Prozesse jetzt aufklären, welche mit einbeziehen die dynamischen Anträge von Proteinen.“

Für ihre neue Studie konzentrierte sich das Team Haupt- auf die Charakterisierung von den Quantumspunkteigenschaften und kontrastierte sie mit anderen Abbildungstechniken. In einem Beispiel setzten sie die Quantumspunkte ein, die konstruiert wurden, um ein spezifisches Baumuster Protein des menschlichen roten Blutkörperchens anzuvisieren, das Teil einer Netzzelle in der inneren Membran der Zelle darstellt. Wenn diese Proteine zusammen in einer gesunden Zelle bündeln, stellt das Netz mechanische Flexibilität zur Zelle zur Verfügung, also kann es durch schmale Kapillaren und andere feste Platz zusammendrücken. Aber, wenn die Zelle mit dem Malariaparasiten infiziert erhält, ändert die Zelle des Netzproteins.

„Weil die bündelnde Vorrichtung nicht wohles verstanden ist, entschieden uns wir, es mit den Punkten zu prüfen,“ sagt NIAID-biophysist Fuyuki Tokumasu. „Wir dachten, wenn wir eine Technik entwickeln könnten, um das Bündeln sichtbar zu machen, wir könnten etwas über den Fortschritt einer Malariainfektion lernen, die hat einige eindeutige Entwicklungsstufen.“

Die Bemühungen des Teams deckten auf, dass, wie die Membranproteine oben bündeln, die Quantumspunkte, die zu ihnen befestigt werden, verursacht werden, um sich zu bündeln und heller zu glühen und Wissenschaftler ermöglichen zu überwachen, während das Bündeln von Proteinen weiterkommt. Breit, fand das Team, dass, wenn Quantumspunkte zu anderen Nanomaterials sich befestigen, die optischen Eigenschaften der Punkte auf eindeutige Arten in jedem Fall ändern. Sie fanden auch Beweis, dass Quantumspunkt, den punktiert optische Eigenschaften geändert werden, wie die nanoscale Umgebung ändert und größere Möglichkeit der Anwendung des Quantums anbieten, um die lokale biochemische Umgebung innerhalb der Zellen zu ermittlen.

„Gewisse Bedenken bleiben über Giftigkeit und andere Eigenschaften,“ sagt Hwang, „aber völlig, zeigen unsere Ergebnisse an, dass Quantumspunkte ein wertvolles Hilfsmittel sein konnten, zum von dynamischen zellulären Prozessen nachzuforschen.“

* H. Kang, F. Tokumasu, M. Clarke, Z. Zhou, J. Tang, T. Nguyen und J. Hwang. Prüfende dynamische Fluoreszenzeigenschaften des einzelnen und gebündelten Quantums punktiert in Richtung zur quantitativen biomedizinischen Darstellung von Zellen. Kabel Nanomedicine und Nanobiotechnologie. Frühe Ansicht online bei http://wires.wiley.com/WileyCDA/WiresIssue/wisId-WNAN.html?pageType=early.

Last Update: 13. January 2012 12:39

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