Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Глубокое свечение наночастиц

Наночастицы мерцают сквозь толстый слой ткани

Новости мира инноваций

Новые биосовместимые наночастицы просвечивают через 3 сантиметра биологической ткани, демонстрируя потенциал нанотехнологий в биомедицинском сканировании.

Международная группа ученых создала уникальные фотолюминесцентные наночастицы, которые ярко светят и видны даже под трехсантиметровой биологической тканью, то есть на глубине, которая делает их многообещающим инструментом для оптического биосканирования тканей.

Хотя оптическое сканирование – технология удобная и недорогая, обычно используемая в сфере биомедицины, современные технологии недостаточно глубоко исследуют ткань.

Так формируется потребность в разработке новых подходов, которые обеспечивают высококонтрастное оптическое биосканирование с высоким разрешением, которое медики и ученые могут использовать для идентификации опухолей и других аномалий глубоко под кожей.

Недавно разработанные наночастицы состоят из нанокристаллического ядра, содержащего тулий, натрий, иттербий и фтор, каждый из которых заключен в квадратную раковину из фтора и кальция.

Частицы являются особенными по ряду причин. Во-первых, они поглощают и испускают околоинфракрасный свет с намного более короткой длиной волны, чем поглощенный свет. Это отличается от того, как молекулы в биологических тканях поглощают и испускают свет, и, следовательно, ученые могут использовать наночастицы для получения более глубоких контрастных изображений, нежели традиционные основанные на флуоресценции методы.

Во-вторых, материал для раковин – фтористый кальций – является веществом, содержащимся в минерале зубов и костях. Он делает частицы биосовместимыми, сокращая риск негативного воздействия наночастиц на организм. Раковина, как выяснилось, значительно повышает эффективность фотолюминесценции.

Чтобы испускать свет, наночастицы используют процесс NIR-to-NIR (near-infrared-to-near-infrared up-conversion) или преобразование околоинфракрасного в околоинфракрасное. В ходе данного процесса частицы поглощают пары фотонов и объединяют их в одиночные высокоэнергетические фотоны, которые затем испускаются.

Одна из причин того, что данный процесс идеально подходит для оптического сканирования, в том, что частицы поглощают и испускают свет в околоинфракрасной области электромагнитного спектра, что помогает сократить второстепенное взаимодействие. Эта область спектра известна как окно оптической прозрачности для биологической ткани, поскольку биологические ткани в минимальной степени поглощают и рассеивают свет в этом диапазоне.

Ученые протестировали частицы в ходе экспериментов на мышах, а также получили визуальное отображение капсулы, полной частиц, через кусок свинины толщиной более 3 см. В каждом случае ученые сумели получить яркие высококонтрастные изображения частиц, сияющих сквозь ткань.

Результаты исследования опубликованы в издании ACS Nano: Dong et al., NIR-to-NIR Two-Photon Excited CaF2:Tm3+,Yb3+ Nanoparticles: Multifunctional Nanoprobes for Highly Penetrating Fluorescence Bio-Imaging.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
03.10.2012

Читать статьи по темам:

биомедицина визуализация нанобиология наночастицы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Штрих-код для клеток из молекул ДНК и флуорофоров

Метод «ДНК-штрих-кодирования» основан на способности ДНК к самосборке и расширяет возможности цветового кодирования, используемого во флуоресцентной микроскопии.

читать

Антитела против диабета: подробности

До сих пор сахарный диабет первого типа считался болезнью неизлечимой. Теперь медикам удалось разработать эффективную терапию. По крайней мере, мышей они уже вылечили.

читать

Три первых Центра науки, инноваций и образования в Сколтехе

Эти центры, в которых будет вестись работа в области биомедицины и энергетики, закрепят за ним репутацию лидера в соответствующих направлениях научных исследований.

читать

Самый инновационный кластер в Петербурге

Из десятка петербургских кластеров самым инновационным обещает стать Life Science, созданный в этом году путем объединения двух кластеров – медико-фармацевтического и радиационных технологий.

читать

России обещают фантастическое развитие биомедицины

Минздрав внесет в правительство стратегию развития биомедицины, а также Закон о биомедицинских продуктах и уверяет, что Россия уже к 2016 году (!) может стать лидером в области биомедицины.

читать