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A Nanotecnologia Traz a Melhoria Grande à Imagem Lactente Médica

Published on November 17, 2009 at 5:32 PM

Se você está olhando os processos complexos em uma pilha viva, é fácil faltar algo importante-especialmente se você está olhando as mudanças que tomam uns muitos tempos desdobrar e exigir a imagem lactente da alto-espacial-definição. Mas o research* novo torna possível examinar as actividades que ocorrem sobre horas ou mesmo dias dentro das pilhas, resolvendo potencial muitos dos mistérios associados com os eventos da molecular-escala que ocorrem nestas coisas vivas minúsculas.

Os glóbulos vermelhos Humanos, em que as proteínas da membrana são visadas e etiquetadas com pontos do quantum, revelam o comportamento de aglomeração das proteínas. O número de características roxas, que indicam os núcleos de parasita de malária, aumenta enquanto a revelação da malária progride. O logotipo do NIST foi feito no fundo por uma técnica da litografia da foto em um filme fino de pontos do quantum, aproveitando-se da propriedade que aglomerou o photoluminescence aumentado exibição dos pontos. (Barras Brancas: 1 ìm; vermelho: ìm 10.) Crédito: NIST

Uma equipa de investigação comum, trabalhando no National Institute of Standards and Technology (NIST) e no Instituto Nacional da Alergia e das Doenças Infecciosas (NIAID), descobriu um método de usar nanoparticles para iluminar o interior celular para revelar estes processos lentos. Nanoparticles, milhares de épocas menores do que uma pilha, tem uma variedade de aplicações. Um tipo de nanoparticle chamado um ponto do quantum incandesce quando expor à luz. Estas partículas do semicondutor podem ser revestidas com os materiais orgânicos, que são costurados para ser atraídos às proteínas específicas dentro da parte de uma pilha os desejos de um cientista a examinar.

O “Quantum pontilha último mais longo do que muitas tinturas orgânicas e proteínas fluorescentes que nós nos usamos previamente para iluminar os interiores das pilhas,” diz o biofísico Jeeseong Hwang, que conduziu a equipe no lado do NIST. “Igualmente têm a vantagem de mudanças da monitoração em processos celulares quando a maioria de técnicas de alta resolução como a microscopia de elétron fornecerem somente imagens dos processos celulares congelados em um momento. Usar o quantum pontilha, nós pode agora explicar os processos celulares que envolvem os movimentos dinâmicos das proteínas.”

Para seu estudo recente, a equipe centrou-se primeiramente sobre a caracterização das propriedades do ponto do quantum, contrastando as com outras técnicas de imagem lactente. Em um exemplo, empregaram os pontos do quantum projetados visar um tipo específico de proteína humana do glóbulo vermelho que faz parte de uma estrutura de rede na membrana interna da pilha. Quando estas proteínas se aglomeram junto em uma pilha saudável, a rede fornece a flexibilidade mecânica à pilha assim que pode espremer através dos capilares estreitos e de outros espaços apertados. Mas quando a pilha obtem contaminada com o parasita de malária, a estrutura da proteína da rede muda.

“Porque o mecanismo de aglomeração não é compreendida boa, nós decidimos examiná-la com os pontos,” diz o biophysist Fuyuki Tokumasu de NIAID. “Nós pensamos se nós poderíamos desenvolver uma técnica para visualizar a aglomeração, nós poderíamos aprender algo sobre o progresso de uma infecção da malária, que tivesse diversas fases desenvolventes distintas.”

Os esforços da equipe revelaram que como as proteínas da membrana se ajuntam acima, os pontos do quantum anexados a eles estão induzidos para se aglomerar e incandescer mais brilhantemente, permitindo cientistas olhar enquanto a aglomeração das proteínas progride. Mais amplamente, a equipe encontrou que quando os pontos do quantum se anexam a outros nanomaterials, as propriedades ópticas dos pontos mudam em maneiras originais em cada caso. Igualmente encontraram a evidência que o ponto que do quantum as propriedades ópticas são alteradas como o ambiente do nanoscale muda, oferecendo a maior possibilidade de usar o quantum pontilha para detectar o ambiente bioquímico local dentro das pilhas.

“Alguns interesses permanecem sobre a toxicidade e outras propriedades,” Hwang diz, “mas completamente, nossos resultados indicam que os pontos do quantum poderiam ser uma ferramenta valiosa para investigar processos celulares dinâmicos.”

* H. Kang, F. Tokumasu, M. Clarke, Z. Zhou, J. Tang, T. Nguyen e J. Hwang. Que Sonda a fluorescência propriedades dinâmicas do único e quantum aglomerado pontilha para a imagem lactente biomedicável quantitativa das pilhas. Fios Nanomedicine e Nanobiotecnologia. Vista Adiantada em linha em http://wires.wiley.com/WileyCDA/WiresIssue/wisId-WNAN.html?pageType=early.

Last Update: 13. January 2012 10:47

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