新穎的 Nanoparticles 煥發通過生物組織,提高生物醫學的想像

Published on September 28, 2012 at 9:34 AM

國際研究小組創建了通過超過 3 厘米生物組織明顯地發光的唯一 photoluminescent nanoparticles -- 做他們為深組織光學 bioimaging 的一個有為的工具的深度。

雖然光學想像是一個穩健和耗費小的技術常用在生物醫學的應用,當前技術缺乏這個能力查找深深到組織,研究員說。 這創建對提供高分辨率,大反差光學 bioimaging 新的途徑的發展的需求醫生和科學家可能使用識別腫瘤或其他反常現象深深在皮膚下。

為深組織想像設計的 nanoparticles 的透射電鏡術圖像。 每個微粒包括核心被裝箱在正方形,鈣氟化物殼裡面。 照片信譽: Zhipeng 李

新建立的 nanoparticles 包括包含銩、鈉、鐿和氟素的 nanocrystalline 核心,所有被裝箱在正方形裡面,鈣氟化物殼。

微粒由於幾個原因是特殊的。 首先,他們比被吸收的光吸收并且散發近紅外光,当散發的光有一個更短的波長。 這是與在生物組織的分子如何不同吸收并且散發光,因此意味著科學家比傳統基於熒光的技術能使用微粒獲得更加深刻,更加大反差的想像。

其次, nanoparticles 的殼的材料 -- 鈣氟化物 -- 是在骨頭和齒礦物找到的物質。 這使微粒與人類生物學兼容,減少負面作用的風險。 也發現殼極大增加 photoluminescence 效率。

要散發光,微粒使用稱近紅外對最近紅外轉換的進程或者 「NIR 對NIR」。 通過此進程,微粒吸收對光子并且結合這些到然後散發的唯一,更加高能的光子。

一個原因 NIR 對NIR 對光學想像是理想的是微粒在電磁波頻譜的近紅外區域吸收并且散發光,幫助減少背景干涉。 因為這個生物組織吸收并且分散光這個最少此範圍,這個光譜的此區域叫作光學透明度 「視窗」生物組織的。

科學家通過片式豬肉測試了在包括的想像他們注射在鼠標的實驗和想像的微粒充分膠囊微粒超過 3 厘米厚實。 在每個案件,研究員能得到發光通過組織的微粒的充滿活力,大反差圖像。

這個研究的結果在 ACS 納諾日記帳上出現在線在 8月 28日。 國際合作在水牛城和其他機構包括了從大學的研究員在美國、中國、韓國和瑞典。 它由巴拉 N. Prasad, UB 的學院的 SUNY 區分的教授和執行董事是共同主導激光、 Photonics 和 Biophotonics (ILPB) 和幫會韓,馬薩諸塞醫學院大學的一位助理教授。

「我們在期待在我們設計的核心/殼 nanocrystals 的 unprecendented 屬性將跨接 numermous 斷開之間體外和活體內研究和 eventully 導致新的發現生物領域,并且醫學」,韓說,表示他的關於研究發現的興奮。

學習共同執筆者 Tymish Y. Ohulchanskyy, ILPB 的副主任,相信 3 厘米光學想像深度為提供這樣大反差形象化的 nanoparticles 是史無前例的。

「成像是一湧現的區,并且光學想像是一個重要技術在此區」, Ohulchanskyy 說。 「開發此新的 nanoplatform 是一個實際進步為更深的組織光學 bioimaging」。

本文的第一個作者是 Guanying 陳,研究助理教授在 ILPB 和科學家在中國的哈爾濱馬薩諸塞醫學院大學的技術研究所和瑞典的皇家工學院和傑沈。 在教堂山貢獻包括的 Roswell 公園巨蟹星座學院、北卡羅來納大學和高麗大學校在漢城的其他機構。

在這個研究的下一個步驟將測試瞄準 nanoparticles 方式對可能是印象的癌細胞和其他生物目標。 陳、沈和 Ohulchanskyy 說希望是為了 nanoparticles 能成為多重模態分佈 bioimaging 的一個平臺。

來源: 水牛城大學

Last Update: 28. September 2012 10:46

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