Наночастицы, легированные красителем, работают как исключительно точный датчик концентрации кислорода в живых клетках

Мы не можем жить без кислорода, но через чур его много может принести разрушения. Кислород – наиболее значимый элемент многих физиологических и патологических процессов в живой клетке. Кислородная недостаточность тканей содействует росту опухолей, повреждениям роговицы при диабете и ревматоидным артритам.

Исходя из этого столь принципиально важно мочь определять содержание кислорода в ткани и клетках, что есть достаточно значительной проблемой на сегодня.

Новую разработку создала команда из Университета Клемсона (Clemson University), США, которой руководил Джейсон МакНилл (Jason McNeill). Новый высокочувствительный метод количественного определения наличия кислорода в тканях организма, основанный на применении подкрашенных наночастиц, обрисован в статье, размещённой в издании Angewandte Chemie (Ratiometric Single-Nanoparticle Oxygen Sensors for Biological Imaging).

Датчики кислорода, применяющие наночастицы, в большинстве случаев включают в себя фосфоресцентные красители, заключенные в гелевую оболочку из полимерного материала либо диоксида кремния, нужных для защиты красителя от клеточной среды. Наночастицы, помимо этого, интенсифицируют фосфоресценцию красителя. Американские исследователи создали новую архитектуру наночастиц: они применяли полимеры со особой – связанной электронной структурой, в которой электроны имеют значительные степени свободы.

Исследователи применяли данный полимер для изготовления наночастиц, каковые они легировали кислород-чувствительными фосфоресцирующими красителями, в качестве которых употреблялись платиново-порфириновые соединения. При облучении полимер очень действенно поглощает световую энергию и передает ее красителю в виде «энергетических пакетов». Результирующая люминесценция в 5–10 раз более интенсивна, чем у всех известных на сегодня кислородныхсенсоров на наночастицах.

В сравнении же с классическими датчиками кислорода новые побеждают по яркости люминесценции в 1000 раз.

Новые датчики в азотной среде светятся интенсивно красным цветом. При введении кислорода, краситель реагирует с последним, уменьшая интенсивность излучения. Чем больше кислорода, тем ниже яркость свечения.

Исследователи сумели не только откалибровать сенсоры по концентрации кислорода, но и по времени судьбе фосфоресценции- длительность свечения зависит от концентрации кислорода. Новые датчики достаточно чувствительны чтобы обнаруживать отдельные частицы. Потому, что клетки легко втягивают в себя наночастицы, последние являются совершенным инструментом для количественного описания концентрации кислорода в локальных участках и отдельных клетках ткани.

Евгений Биргер

Случайные записи:

• Колени американских солдат превратят в электрогенераторы
• Тяжелое наследственное заболевание кожи вылечили редактированием генома

Продажа датчиков кислорода/лямбда-зондов.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Новое исследование о реакции клеток на наночастицы

  Наночастицы золота демонстрируют настоящие возможности в качестве действенных средств доставки терапевтических нуклеиновых аминокислот, таких как…

• Биоразлагаемые наночастицы доставляют лекарство прямиком в опухоль

  Кремниевые наночастицы с полимерным покрытием делают химиотерапию надёжной для здоровых клеток. Как мы знаем, что химические вещества, каковые применяют…

• Наночастицы для дистанционного управления клетками

  Опыт, отдаленно похожий на сюжет низкобюджетных фильмов про «загадочные лучи для контроля разума» разрешил исследователям из америки применить магнитное…

• Наночастицы против рака: обнаружить и уничтожить

  Различные виды наночастиц смогут быть как средством онкодиагностики, так и ассистентами в истреблении раковых клеток. При онкологических болезнях…