Нанозонды могут позволить ученым детально изучать раковые клетки – используя высокочувствительный метод визуализации, известный как микроскопия FRET – с целью выявления свойств, вызывающих опухоль. Нанозонды также могут использоваться для измерения эффективности лекарств на субклеточном уровне детализации, в то время как другим применением может быть идентификация загрязняющих веществ в пищевых продуктах и источниках воды.
Доктор Ю Чен из факультета физики университета сказал: «Эта технология может позволить одновременное обнаружение нескольких типов РНК, связанных с раком, что затем повысит вероятность того, что ученые в конечном итоге смогут проводить скрининг пациентов, чтобы предсказать их состояние. риск развития болезни. Позволяя нам увидеть, что происходит внутри клеток, мы также надеемся, что это исследование также приведет к разработке методов изучения эффективности лекарств."
Сотрудник, профессор Дэвид Берч, также из физического факультета, сказал: «Мы очень рады потенциальным применениям этого междисциплинарного подхода, который использует опыт физики, химии, биологии, инженерии и медицины. Мы надеемся, что это приведет к разработке нового поколения методов биологической визуализации и зондирования, которые лежат в основе улучшений в области здравоохранения для лечения целого ряда заболеваний."
Команда также считает, что микроскопию FRET с наночастицами золота можно использовать для повышения безопасности пищевых продуктов и воды. Сотрудник д-р Джун Ю из Института фармации и биомедицинских наук Стратклайда сказал: «Этот новый подход к визуализации РНК на уровне одной клетки может также позволить ученым разработать новые методы выявления различных микробов, которые могли заражать пищу и пищу. воды. Безопасность пищевых продуктов – это глобальная проблема, и использование новых нанозондов для обнаружения загрязнения пищевых продуктов различными микробами откроет новый способ решения этой важной проблемы."
Наночастицы золота – менее 1000-й ширины человеческого волоса – имеют ряд преимуществ перед молекулами органических красителей, которые в настоящее время используются для изучения клеток с помощью флуоресцентной микроскопии. Они более фотостабильны – то есть не изменяются под воздействием света – более чувствительны, потому что они могут зондировать на больших расстояниях, и менее токсичны для клеток.
Доктор Чен сказал: «Нанозонды основаны на типе« молекулярного рукопожатия », называемом резонансным переносом энергии Форстера, или FRET, в котором наночастицы золота связаны с флуоресцентным белком через одноцепочечную ДНК со структурой шпильки. При взаимодействии с целевой мРНК в клетке структура шпильки растворяется, и возникает флуоресцентный сигнал, что позволяет отслеживать и количественно определять связанную с заболеванием мРНК на клеточном уровне, вплоть до уровня отдельных молекул."
Ученые считают, что их можно использовать для доставки других молекул, таких как лекарства от рака, непосредственно в больные ткани, минуя нормальные здоровые клетки. Кроме того, они экономичны в производстве, потому что в них используется только крошечный след драгоценного металла.
18-месячный проект при поддержке ?119000 инвестиций от Исследовательского совета биотехнологии и биологических наук.
Он направлен на разработку нового подхода к визуализации сообщений рибонуклеиновых кислот (мРНК) – разновидности нуклеиновой кислоты, присутствующей во всех живых клетках, которая несет генетический код ДНК для производства белка. Изучая ключевые мРНК на клеточном уровне, ученые смогут обнаруживать заболевания, такие как рак, на ранней стадии и изучать, насколько эффективно то или иное лечение.