Наночастицы для двойного режима визуализации

Наноразмерные неорганические флуоресцентные агенты, такие как квантовые точки, стали важным инструментом для изучения ключевых биомолекул при раке. Магнитные наночастицы оксида железа, в свою очередь, полезны для обнаружения опухолей и метастазов, поскольку служат мощными контрастными агентами для магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Исследователи из Университета Йонсей (Корея) объединили лучшие характеристики этих двух типов наночастиц, создав единый зонд для получения клинически полезных изображений как опухолей, так и вовлечённых в рак молекул.

В статье в журнале Angewandte Chemie International Edition команда под руководством Джинву Чона, Ph.D., описывает создание биосовместимой наночастицы двойного режима. Учёные синтезировали 30-нанометровые кремниевые наночастицы, импрегнированные ярким флуоресцентным красителем родамином, и 9-нанометровые водорастворимые наночастицы оксида железа. Смешав их с химическим линкером, они получили гибридную наночастицу. В среднем, десять магнитных частиц оксида железа присоединяются к одной кремниевой частице с красителем, а диаметр конечной конструкции составляет около 45 нанометров.

Неожиданно, комбинированная наночастица показала лучшие результаты в тестах как МРТ, так и флуоресцентной визуализации, чем её отдельные компоненты. В экспериментах с МРТ сигнал от гибридной частицы был более чем в три раза интенсивнее, чем от того же количества наночастиц оксида железа. Флуоресцентный сигнал от неё был почти в два раза ярче, чем от молекул красителя, прикреплённых напрямую к наночастицам оксида железа.

Затем исследователи пометили наночастицы двойного режима антителом, связывающимся с полисиаловыми кислотами на поверхности некоторых нервных клеток и опухолей лёгких. Эти целевые наночастицы быстро поглощались культивируемыми опухолевыми клетками и были чётко видны с помощью флуоресцентной микроскопии.

Эта работа, поддержанная Национальным институтом рака (NCI) в рамках программы Alliance for Nanotechnology Excellence, подробно описана в статье “Dual-mode nanoparticle probes for high-performance magnetic resonance and fluorescence imaging of neuroblastoma”.

Вторая статья, где учёные описывают создание ещё одной наночастицы двойного режима, была опубликована в Journal of the American Chemical Society под названием “Biocompatible heterostructured nanoparticles for multimodal biological detection”.

Источник: Национальный институт рака (NCI)