Исследователи впервые получают крошечные наночастицы и раскрывают их внутреннюю структуру

Крошечные могут быть снабжены красителями и могут быть использованы для новых методов визуализации, как показывают в недавнем исследовании химики и физики из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU). Исследователи также первыми полностью определили внутреннюю структуру частиц. Их результаты опубликованы в журнале. прикладная .


Одноцепочечные наночастицы (SCNP) являются привлекательным материалом для химических и биомедицинских применений. Они состоят из единственной цепочки молекул, которые складываются в частицу, окружность которой составляет от трех до пяти нанометров. «Поскольку они такие маленькие, они могут перемещаться по всему человеческому телу и использоваться для самых разных целей», — говорит профессор Вольфганг Биндер из Института химии MLU. Поскольку это новая область исследований, некоторые вопросы все еще остаются без ответа. До сих пор, например, внутренняя структура частиц только предполагалась, но окончательно не решалась.

После того, как Биндер и его команда разработали новые одноцепочечные наночастицы, которые можно было бы использовать в медицине, они захотели больше узнать об их структуре. «Мы пришли к выводу, что разработанные нами наночастицы должны иметь особую внутреннюю структуру», — говорит Биндер. Чтобы установить это, он связался с коллегами с кафедр химии и физики МЛУ. Используя комбинацию электронного спинового резонанса и флуоресцентной спектроскопии, ученые впервые смогли визуализировать структуру SCNP. «Они образуют своего рода нанокарман, который может защитить краситель или другие молекулы», — объясняет Биндер. Их выводы соответствуют предыдущим предположениям о возможной пространственной структуре таких крошечных частиц.

Целью исследовательской группы Биндера является наночастиц для диагностического тестирования. Однако получение наночастиц — сложная задача. «Они должны быть практически невидимы для тела», — объясняет Юстус Фридрих Хоффманн, аспирант исследовательской группы Биндера. Они не могут быть уничтожены иммунной системой организма, и они также должны иметь правильные внутренние участки связывания, чтобы краситель или другая могли храниться и защищаться. Кроме того, они должны быть водорастворимыми, чтобы они могли транспортироваться через кровоток. «Они часто образуют большие сгустки, но теперь мы можем производить отдельные частицы», — говорит Хоффманн. Они использовали химический трюк, чтобы конденсировать цепь в желаемую форму.

Краситель, который вводится в процессе производства, будет использоваться для так называемой фотоакустической визуализации. Процедура представляет собой альтернативу компьютерной томографии, но без опасного излучения. Это позволяет заглянуть в ткань на несколько сантиметров снаружи тела. Обычно краска быстро разрушается организмом, — говорит Биндер. Крошечные наночастицы защищают краситель, который можно использовать, например, для визуализации опухолей, в которые он попадет через кровеносные .

SCNP также могут использоваться во множестве других приложений. Например, их можно использовать в качестве нанореакторов, в которых протекают химические реакции.

финансировалось Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Немецкий исследовательский фонд).

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments