Posted in | Nanomedicine | Nanoanalysis

Nanoteknologi Membawa Perbaikan Big Medical Imaging

Published on November 17, 2009 at 5:32 PM

Jika Anda menonton proses kompleks dalam sel hidup, mudah untuk kehilangan sesuatu yang penting-terutama jika Anda sedang menonton perubahan yang memakan waktu lama untuk terungkap dan membutuhkan-spasial resolusi pencitraan. Tapi * penelitian baru memungkinkan untuk memeriksa kegiatan-kegiatan yang terjadi selama jam atau bahkan berhari-hari di dalam sel, berpotensi memecahkan banyak misteri yang terkait dengan skala molekul peristiwa yang terjadi dalam makhluk hidup kecil.

Sel darah merah manusia, di mana protein membran ditargetkan dan diberi label dengan titik-titik kuantum, mengungkapkan perilaku pengelompokan protein. Jumlah fitur ungu, yang mengindikasikan inti parasit malaria, meningkatkan pengembangan malaria berlangsung sebagai. Logo NIST di bagian bawah dibuat dengan teknik litografi foto di film tipis titik-titik kuantum, mengambil keuntungan dari properti yang berkerumun titik menunjukkan peningkatan fotoluminesen. (Putih bar: 1 Im; merah:. Im 10) Kredit: NIST

Sebuah tim penelitian bersama, bekerja di Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) dan Institut Nasional Penyakit Alergi dan Infeksi (NIAID), telah menemukan metode yang menggunakan nanopartikel untuk menerangi interior selular untuk mengungkapkan proses ini lambat. Nanopartikel, ribuan kali lebih kecil dari sel, memiliki berbagai aplikasi. Salah satu jenis nanopartikel yang disebut quantum dot bersinar saat terkena cahaya. Partikel-partikel semikonduktor bisa dilapisi dengan bahan organik, yang disesuaikan untuk tertarik dengan protein tertentu dalam bagian dari sel ilmuwan ingin memeriksa.

"Quantum dot berlangsung lebih lama dari pewarna organik banyak dan protein fluorescent bahwa kami sebelumnya digunakan untuk menerangi interior sel," kata biofisika Jeeseong Hwang, yang memimpin tim di sisi NIST. "Mereka juga memiliki keuntungan dari pemantauan perubahan proses seluler sementara sebagian resolusi tinggi teknik seperti mikroskop elektron hanya menyediakan gambar proses seluler beku pada satu saat. Menggunakan titik-titik kuantum, kita sekarang dapat menjelaskan proses seluler yang melibatkan gerakan dinamis dari protein."

Untuk studi terbaru mereka, tim difokuskan terutama pada karakteristik sifat kuantum dot, kontras dengan teknik pencitraan lain. Dalam satu contoh, mereka dipekerjakan titik kuantum dirancang untuk menargetkan jenis tertentu protein sel darah merah manusia yang merupakan bagian dari struktur jaringan di dalam membran sel. Ketika protein ini berkumpul dalam sel sehat, jaringan memberikan fleksibilitas mekanik untuk sel sehingga dapat masuk melalui kapiler sempit dan ruang rapat lainnya. Tapi ketika sel akan terinfeksi dengan parasit malaria, struktur protein perubahan jaringan.

"Karena mekanisme clustering belum dipahami dengan baik, kami memutuskan untuk memeriksanya dengan titik," kata NIAID biophysist Fuyuki Tokumasu. "Kami pikir jika kami bisa mengembangkan teknik untuk memvisualisasikan clustering, kita bisa belajar sesuatu tentang kemajuan infeksi malaria, yang memiliki beberapa tahap perkembangan yang berbeda."

Upaya tim mengungkapkan bahwa sebagai sekelompok protein membran up, titik-titik kuantum melekat pada mereka yang diinduksi untuk cluster diri sendiri dan cahaya lebih terang, memungkinkan para ilmuwan untuk menonton sebagai pengelompokan protein berlangsung. Lebih luas, tim menemukan bahwa ketika titik-titik kuantum melampirkan diri Nanomaterials lain, sifat optik titik-titik 'perubahan dengan cara yang unik dalam setiap kasus. Mereka juga menemukan bukti bahwa sifat quantum dot optik diubah karena perubahan lingkungan skala nano, menawarkan kemungkinan yang lebih besar menggunakan titik kuantum untuk merasakan lingkungan biokimia lokal di dalam sel.

"Beberapa kekhawatiran tetap atas toksisitas dan properti lainnya," Hwang berkata, "tetapi secara keseluruhan, temuan kami menunjukkan bahwa titik-titik kuantum bisa menjadi alat yang berharga untuk menyelidiki proses seluler dinamis."

* H. Kang, F. Tokumasu, M. Clarke, Z. Zhou, J. Tang, T. Nguyen dan J. Hwang. Probing sifat dinamis fluoresensi titik-titik kuantum tunggal dan berkelompok menuju pencitraan biomedis kuantitatif sel. KABEL nano dan Nanobiotechnology. Awal tampilan online di http://wires.wiley.com/WileyCDA/WiresIssue/wisId-WNAN.html?pageType=early .

Last Update: 7. October 2011 17:42

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit