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Fulgor Novo de Nanoparticles Através do Tecido Biológico, Aumentando a Imagem Lactente Biomedicável

Published on September 28, 2012 at 9:34 AM

Uma equipa de investigação internacional criou os nanoparticles fotoluminescentes originais que brilham claramente com mais de 3 centímetros do tecido biológico -- uma profundidade que lhes faça uma ferramenta prometedora para bioimaging óptico do profundo-tecido.

Embora a imagem lactente óptica é uma técnica robusta e barata de uso geral em aplicações biomedicáveis, as tecnologias actuais faltam a capacidade para olhar profundamente no tecido, os pesquisadores disseram. Isto cria uma procura para a revelação das aproximações novas que fornecem a alta resolução, bioimaging óptico de alto contraste que os doutores e os cientistas poderiam se usar para identificar profundamente tumores ou outras anomalias abaixo da pele.

Uma imagem da microscopia de elétron de transmissão dos nanoparticles projetados para a imagem lactente do profundo-tecido. Cada partícula consiste em um núcleo encerrado dentro de um quadrado, escudo do cálcio-fluoreto. Crédito de Foto: Zhipeng Li

Os nanoparticles recém-criados consistem em um núcleo do nanocrystalline que contem o thulium, o sódio, o ytterbium e o flúor, encerrados toda dentro de um quadrado, escudo do cálcio-fluoreto.

As partículas são especiais por vários motivos. Primeiramente, absorvem e emitem-se a luz próximo-infravermelha, com a luz emissora que tem um comprimento de onda muito mais curto do que a luz absorvida. Isto é diferente de como as moléculas em tecidos biológicos absorvem e se emitem a luz, assim que significa que os cientistas podem usar as partículas para obter mais profundo, imagem lactente do alto-contraste do que técnicas fluorescência-baseadas tradicionais.

Em Segundo, o material para o escudo dos nanoparticles -- fluoreto do cálcio -- é uma substância encontrada no mineral do osso e do dente. Isto faz as partículas compatíveis com a biologia humana, reduzindo o risco de efeitos adversos. O escudo é encontrado igualmente para aumentar significativamente a eficiência do photoluminescence.

Para emitir-se a luz, as partículas empregam um processo chamado a acima-conversão próximo-infravermelho-à-próximo-infravermelha, ou “NIR-a-NIR.” Com este processo, as partículas absorvem pares de fotão e combinam estes em únicos, os fotão da alto-energia que são emitidos então.

Uma razão NIR-a-NIR é ideal para a imagem lactente óptica é que as partículas absorvem e se emitem a luz na região próximo-infravermelha do espectro eletromagnético, que as ajudas reduzem a interferência do fundo. Esta região do espectro é sabida como o “indicador da transparência óptica” para o tecido biológico, desde que o tecido biológico absorve e dispersa a luz o mais menos dentro esta escala.

Os cientistas testaram as partículas nas experiências que a imagem lactente incluída elas injectou nos ratos, e na imagem lactente uma cápsula completamente das partículas através de uma fatia de carne de porco mais de 3 centímetros grosso. Em cada caso, os pesquisadores podiam obter imagens vibrantes, de alto contraste das partículas que brilham através do tecido.

Os resultados do estudo apareceram em linha o 28 de agosto no jornal Nano de ACS. A colaboração internacional incluiu pesquisadores da Universidade no Búfalo e nas outras instituições nos E.U., na China, na Coreia Do Sul E na Suécia. Co-foi conduzida por Paras N. Prasad, um Professor Distinguido SUNY e director executivo do Instituto de UB para Lasers, Photonics e Biophotonics (ILPB), e Grupo Han, um professor adjunto na Universidade da Faculdade de Medicina de Massachusetts.

“Nós esperamos que as propriedades unprecendented nos nanocrystals que do núcleo/escudo nós projectamos construirão uma ponte sobre desconexões numermous no meio in vitro e in vivo estudos, e as conduzem eventully às descobertas novas no campos da biologia e medicina,” disse Han, expressando seu excitamento sobre os resultados da pesquisa.

Estude o co-autor Tymish Y. Ohulchanskyy, um director-adjunto de ILPB, acredite-o que a profundidade óptica de uma imagem lactente de 3 centímetros é inaudita para os nanoparticles que fornecem tal visualização de alto contraste.

“A imagem lactente Médica é uma área emergente, e a imagem lactente óptica é uma técnica importante nesta área,” disse Ohulchanskyy. “Desenvolver este nanoplatform novo é uma etapa real para a frente para bioimaging óptico de um tecido mais profundo.”

Os primeiros autores do papel eram Guanying Chen, professor adjunto da pesquisa em ILPB e cientista no Instituto de Tecnologia do Instituto de Tecnologia e da Suécia do Harbin de China e em Jie Reais Shen da Universidade da Faculdade de Medicina de Massachusetts. Outras instituições que contribuíram Instituto incluído do Cancro do Parque de Roswell, a Universidade de North Carolina em Chapel Hill e a Universidade de Coreia em Seoul.

O passo seguinte na pesquisa é explorar maneiras de visar os nanoparticles às células cancerosas e a outros alvos biológicos que poderiam ser imaged. Chen, Shen e Ohulchanskyy disseram que a esperança é para que os nanoparticles se transformem uma plataforma para bioimaging multimodal.

Source: Universidade do Búfalo.

Last Update: 28. September 2012 10:47

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