Новости химической науки > Раз, два, три – флуоресценция, гори!

Исследователи из Университетского Колледжа Дублина продемонстрировали в действии наночастицы полимера, флуоресценцией которого можно управлять.

Эти частицы, содержащие функциональные группы, флуоресценция которых «включается» при захвате такой частицы клеткой в выгодную сторону отличаются от существующих частиц, флуорофоры которых проявляют активность как внутри, так и вне клетки.

Руководитель исследования, Донал О’Ши (Donal O’Shea) говорит, что разработка флуоресцирующих частиц, уникальная их способность к «включению» и «выключению» флуоресценции впервые позволяет использовать разработанные наночастицы для непрерывной визуализации усвоения их клетками в режиме реального времени.

Визуализация с помощью флуоресценции в диапазоне ближнего ИК является довольно популярным методом для изучения биологических процессов, как, например, усвоение клеткой различных молекул, включая лекарственные препараты. Распространенной проблемой при таких исследованиях является фоновая флуоресценция, причиной которой являются флуорофоры, находящиеся вне клетки. Такая эмиссия извне клетки может помешать исследователям наблюдать за протекающими в клетке процессами, поэтому для более эффективного исследования желательно избавиться от фоновой флуоресценции.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208086e

Исследователям из группы О’Ши удалось обойти проблему, разработав наночастицы из сополимера стирола с метакриловой кислотой, содержащими большое количество гидрофобных BF₂-хелатированных азадипирролметеновых групп. Такие группы избегают контакта с водой, что приводит к их агрегации, которая гасит их флуоресценцию. Поверхностно-активные вещества или взаимодействие с фосфалипидами, приводит к деагрегации наночастиц. Деагрегация частиц, в свою очередь, приводит к значительному увеличению интенсивности флуоресценции.

Для демонстрации возможностей новой системы исследователи следили за флуоресценцией, проявляющейся при поглощении наночастиц клетками рака груди и клетками почек. Через 15 минут после введения наночастиц в систему, содержащую эти клетки, наночастицы проникают в клетки и их флуоресценция активируется. Примерно через 100 минут в отдельных клетках концентрируется сильная флуоресценция, а, поскольку наночастицы не проникают в ядро, эта область клетки остается темной.

Видео демонстрирует «включение» флуоресценции функционализированных наночастиц после их поглощения клетками почек человека в питательной среде.

Венделин Спарк (Wendelin J. Stark), специалист по функциональным наноматериалам из Швейцарского Федерального Технологического Института говорит, что «умные» флуоресцирующие наночастицы действительно являются эффективным орудием для изучения живых клеток с помощью флуоресценции. Спарк также высказывает предположение, что функциональные наночастицы могут также применяться для количественного определения содержание ПАВ в воде.

Источник: J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja208086e

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #нанотехнологии, #новые материалы