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新颖的 Nanoparticles 焕发通过生物组织,提高生物医学的想象

Published on September 28, 2012 at 9:34 AM

国际研究小组创建了通过超过 3 厘米生物组织明显地发光的唯一 photoluminescent nanoparticles -- 做他们为深组织光学 bioimaging 的一个有为的工具的深度。

虽然光学想象是一个稳健和耗费小的技术常用在生物医学的应用,当前技术缺乏这个能力查找深深到组织,研究员说。 这创建对提供高分辨率,大反差光学 bioimaging 新的途径的发展的需求医生和科学家可能使用识别肿瘤或其他反常现象深深在皮肤下。

为深组织想象设计的 nanoparticles 的透射电镜术图象。 每个微粒包括核心被装箱在正方形,钙氟化物壳里面。 照片信誉: Zhipeng 李

新建立的 nanoparticles 包括包含铥、钠、镱和氟素的 nanocrystalline 核心,所有被装箱在正方形里面,钙氟化物壳。

微粒由于几个原因是特殊的。 首先,他们比被吸收的光吸收并且散发近红外光,当散发的光有一个更短的波长。 这是与在生物组织的分子如何不同吸收并且散发光,因此意味着科学家比传统基于荧光的技术能使用微粒获得更加深刻,更加大反差的想象。

其次, nanoparticles 的壳的材料 -- 钙氟化物 -- 是在骨头和齿矿物找到的物质。 这使微粒与人类生物学兼容,减少负面作用的风险。 也发现壳极大增加 photoluminescence 效率。

要散发光,微粒使用称近红外对最近红外转换的进程或者 “NIR 对NIR”。 通过此进程,微粒吸收对光子并且结合这些到然后散发的唯一,更加高能的光子。

一个原因 NIR 对NIR 对光学想象是理想的是微粒在电磁波频谱的近红外区域吸收并且散发光,帮助减少背景干涉。 因为这个生物组织吸收并且分散光这个最少此范围,这个光谱的此区域叫作光学透明度 “视窗”生物组织的。

科学家通过片式猪肉测试了在包括的想象他们注射在鼠标的实验和想象的微粒充分胶囊微粒超过 3 厘米厚实。 在每个案件,研究员能得到发光通过组织的微粒的充满活力,大反差图象。

这个研究的结果在 ACS 纳诺日记帐上出现在线在 8月 28日。 国际合作在水牛城和其他机构包括了从大学的研究员在美国、中国、韩国和瑞典。 它由巴拉 N. Prasad, UB 的学院的 SUNY 区分的教授和执行董事是共同主导激光、 Photonics 和 Biophotonics (ILPB) 和帮会韩,马萨诸塞医学院大学的一位助理教授。

“我们在期待在我们设计的核心/壳 nanocrystals 的 unprecendented 属性将跨接 numermous 断开之间体外和活体内研究和 eventully 导致新的发现生物领域,并且医学”,韩说,表示他的关于研究发现的兴奋。

学习共同执笔者 Tymish Y. Ohulchanskyy, ILPB 的副主任,相信 3 厘米光学想象深度为提供这样大反差形象化的 nanoparticles 是史无前例的。

“成象是一涌现的区,并且光学想象是一个重要技术在此区”, Ohulchanskyy 说。 “开发此新的 nanoplatform 是一个实际进步为更深的组织光学 bioimaging”。

本文的第一个作者是 Guanying 陈,研究助理教授在 ILPB 和科学家在中国的哈尔滨马萨诸塞医学院大学的技术研究所和瑞典的皇家工学院和杰沈。 在教堂山贡献包括的 Roswell 公园巨蟹星座学院、北卡罗来纳大学和高丽大学校在汉城的其他机构。

在这个研究的下一个步骤将测试瞄准 nanoparticles 方式对可能是印象的癌细胞和其他生物目标。 陈、沈和 Ohulchanskyy 说希望是为了 nanoparticles 能成为多重模态分布 bioimaging 的一个平台。

来源: 水牛城大学

Last Update: 28. September 2012 10:45

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