Наночастицы позволяют детально заглянуть внутрь живых животных

Исследователи из Центра нанотехнологий для онкологии, ориентированного на терапию (Stanford CCNE), использовали наночастицы, специально созданные для генерации яркого сигнала в рамановской спектроскопии. Они продемонстрировали возможность получения изображений всего тела мелких животных, которые показывают локализацию опухолей и отслеживают распределение этих наночастиц в организме.

Эта работа, впервые использовавшая поверхностно-усиленную рамановскую спектроскопию (SERS) для получения изображений всего тела живого животного, была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Команда под руководством Санджива Гамбхира (Sanjiv Gambhir, M.D., Ph.D.) в качестве контрастных агентов SERS использовала одностенные углеродные нанотрубки (SWCNTs) или несколько коммерчески доступных наночастиц золота с кремниевой оболочкой, известных как Nanoplex biotags. Каждый тип биотегов Nanoplex генерировал уникальный рамановский сигнал. Для их детекции в животных стандартный рамановский микроскоп был модифицирован для эффективного измерения сигнала из глубины живого организма.

Эксперименты и результаты:

  • В одном эксперименте мышам вводили два разных биотега Nanoplex и успешно отслеживали оба типа частиц одновременно по их уникальным сигналам. Позже эксперимент повторили с четырьмя разными биотегами с тем же результатом.
  • Исследователи также смогли детектировать опухоле-направленные SWCNTs в местах имплантированных опухолей у живых животных.

Во второй статье, опубликованной в журнале Nano Letters, команда Stanford CCNE показала, как с помощью интравитальной микроскопии можно изучать связывание целевых квантовых точек с кровеносными сосудами опухоли in vivo.

Ключевые выводы второго исследования:

  • Целевые квантовые точки, связывающиеся с интегрином αvβ3 на сосудах опухоли, не поглощаются целевой тканью.
  • К удивлению исследователей, связывание происходило не отдельными квантовыми точками, а требовало образования их сгустков или агрегатов. Эти результаты были подтверждены в нескольких модельных системах.

Обе работы были поддержаны Альянсом по нанотехнологиям в онкологии NCI.