Jak działają nanocząstki PersL?
Bioobrazowanie to technika pozwalająca na wizualizację komórek i tkanek w laboratoriach oraz badaniach przedklinicznych. Używane w tym celu świecące sondy pomagają w śledzeniu, gdzie trafiają leki oraz jak zachowują się komórki. Jednakże, istnieją pewne problemy, takie jak autofluorescencja tkanek i rozpraszanie światła, które mogą obniżać jakość obrazu.
Nanocząstki PersL, zawierające ZnGa2O4 domieszkowane chromem, oferują nowatorskie rozwiązanie. Ich zdolność do świecenia po wyłączeniu źródła światła, podobnie jak fluorescencyjne naklejki, oraz emisja światła w podczerwieni, pozwalają na uzyskanie wyraźniejszych obrazów. Światło podczerwone łatwiej przenika przez tkanki, co czyni je idealnym do zastosowań medycznych.
Stabilność i trwałość nanocząstek
Nanocząstki ZnGa2O4 domieszkowane chromem są nie tylko chemicznie stabilne, ale także mogą być ponownie aktywowane słabym światłem, co przedłuża ich działanie. Badania przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych we Wrocławiu, we współpracy z zespołami z Francji i Belgii, pokazały, że nanocząstki te zachowują swoją zdolność do świecenia nawet w obecności albuminy, najczęściej występującego białka krwi.
Dzięki temu, że albumina nie oddziałuje znacząco na nanocząstki, obrazy uzyskiwane przy ich użyciu są wyraźniejsze i mają lepszy kontrast. Średni czas świecenia cząsteczek zmienia się jedynie minimalnie, co potwierdza ich stabilność.
Wpływ na struktury białkowe
Badacze oceniali także wpływ nanocząstek na strukturę albuminy za pomocą spektroskopii Ramana. Wykazano, że cząstki po wypaleniu mogą stabilizować białko, podczas gdy te z powłoką z kwasu oleinowego powodują jego częściowe rozfałdowanie. To wskazuje, że chemia powierzchni nanocząstek ma kluczowe znaczenie dla ich interakcji z białkami.
Mieszanka cząsteczek po wypaleniu z albuminą staje się mętna, co może być problematyczne. Z kolei cząstki z powłoką tworzą stabilną zawiesinę, ale wpływają na strukturę białka. To pokazuje konieczność znalezienia kompromisu między stabilnością w wodzie a wpływem na białka.
Przyszłość nanomedycyny
Jak wynika z publikacji w Journal of Molecular Structure, projekt znajduje się na etapie przedwdrożeniowym. W badaniach użyto czystej wody i modelowych białek, co oznacza, że dalsze testy są konieczne. Nanocząstki ZnGa2O4 domieszkowane chromem zapewniają trwały sygnał w podczerwieni, co może przynieść znaczące korzyści w diagnostyce medycznej.
Kolejne kroki obejmują testy z innymi białkami surowicy, kontrolę naturalnej korony białkowej oraz badania w bardziej złożonych układach biologicznych. Zastosowanie tych nanocząstek może przynieść wyraźniejsze obrazy diagnostyczne, krótsze czasy naświetlania oraz dokładniejsze śledzenie leków, co w przyszłości może przyspieszyć wykrywanie zmian chorobowych i planowanie terapii.
