量子ドットは細胞核にナノニードルで送達される

Anonim

量子ドットは細胞核にナノニードルで送達される

科学

ブリジット・ボルゴベッロ

2010年10月2日

研究者らは、小さな電荷が印加されたときに生きた細胞の核に直接量子ドットを放出するナノニードルを開発した(Image:Min-Feng Yu)

私たちは最近、ナノニードルと量子ドットが皮膚癌を治療する可能性を見出しましたが、イリノイ大学の研究者はさらに一歩進んでいます。 彼らは細胞の核にピークすることができるナノニードル(信じられないほど小さな針)を作りました。 電荷を受けると、針は生きた細胞の核に量子ドットを注入する。 これらの量子ドット(光の点で独特な性質を持つナノスケールの結晶)は、顕微鏡のプロセスや細胞の状態を監視し、病気の診断を助け、核内からの遺伝情報を追跡するのに使用できます。

過去の研究者は、核の活動を追跡するために色素を使用しようと試みたが、これらの色素は光に敏感であり、結果は決定的ではないと考えられた。 量子ドットの使用は、光の安定性を維持し、蛍光によって容易に追跡されるので、この問題を解決することができる。

「多くの人々が量子ドットを利用して生物学的プロセスを監視し、細胞環境に関する情報を得る。 しかし、高度な応用のために量子ドットを細胞に入れることは問題である」と、イリノイの機械科学・工学教授のMin-Feng Yu教授は述べた。

核へのアクセスは、細胞内の他の分子が進入するのを防ぐように設計された膜に囲まれているので、常に困難であることが判明している。 「この技術により、細胞の内部環境に物理的にアクセスすることができます」とYu氏は付け加えました。 "これは手術用具のようなもので、細胞内での操作が可能です。"

Yu氏とNing Wang工学教授、ポスドク研究者Kyungsuk Yumを含む彼のチームは、ナノスケールの電極探針を作るために非常に細かい金の層でナノニードルをコーティングしました。 彼らは、その後、量子ドット充填針を核に挿入し、小さな電荷で量子ドットを放出させた。 この技術は、他の分子送達法によって一般的に達成可能ではないレベルの制御を提供し、標準的な蛍光顕微鏡下での量子ドットの密接な観察を可能にした。

「現在、電位を用いてプローブに付着した分子の放出を制御することができます」とユ氏は説明します。 「ナノニードルを特定の場所に挿入し、生物学的プロセスの特定の点を待ってから、量子ドットを放出することができます。 これまでの技術ではできません。

微細なサイズのナノニードルの適用は、細胞への影響が最小限であり、混乱を引き起こすことはめったにないため、理想的です。 Yuは、DNA断片、タンパク質、酵素を核に安全に注入して一連の細胞プロセスを研究し、改善された診断と治療につながるかどうかを調べる技術をさらに強化したいと考えている。

チームの研究に関する完全なレポートは、 Smallジャーナルの10月号に掲載されます。

研究者らは、小さな電荷が印加されたときに生きた細胞の核に直接量子ドットを放出するナノニードルを開発した(Image:Min-Feng Yu)