Newswise - gli scienziati possono studiare gli effetti biologici dei nanomaterials costruiti sulle cellule all'interno del corpo con maggior risoluzione che mai a causa di una procedura elaborata dai ricercatori al Dipartimento per l'energia il laboratorio nazionale di Oak Ridge.

Il metodo, dettagliato nella questione attuale di nanotecnologia della natura, usi che esplorano olografia ultrasonica del vicino-campo per vedere chiaramente i nanoparticles risedere all'interno delle cellule dei mouse del laboratorio che avévano inalato i nanohorns singolo-murati del carbonio. Nanohorns è bicchierino, strutture tubolari corno-a forma di ricoperte con una punta conica.

“Mentre i materiali carbonio-basati hanno usi potenziali innumerevoli, dobbiamo sapere come interagiscono all'interno di una cellula„ e se possono penetrare le cellule, 'abbiamo detto Laurene Tetard, autore importante e un membro di divisione di scienze biologiche del ORNL. “Abbiamo trovato che questi nanohorns possono effettivamente entrare nelle cellule.„

Con questo nuovo strumento, i ricercatori potranno determinare se la figura delle cellule cambia a causa dei nanomaterials quali i nanohorns usati per questo studio. Tetard ed i co-author invitare questo lavoro per essere del beneficio significativo agli scienziati che studiano i sistemi di consegna della droga, il nanotoxicology e le interazioni fra i nanomaterials ed i sistemi biologici costruiti.

“L'uso commerciale aumentante dei nanoparticles costruiti e l'esigenza seguente della posa su grande scala di produzione un rischio di esposizione umana non intenzionale che può urtare la salute,„ gli autori hanno scritto. “La centrale a questa edizione è la capacità di determinare il destino dei nanoparticles nei sistemi biologici e più dettagliatamente del loro itinerario dopo inalazione.„

Contrariamente alle tecniche di formazione immagine convenzionali, l'olografia ultrasonica d'esplorazione del vicino-campo fornisce uno sguardo dettagliato all'interno di una cellula, fornente la risoluzione di nanometro.

“La microscopia atomica convenzionale della forza che usando una punta a mensola può sondare soltanto la superficie di un esemplare, rendente la difficile analizzare le strutture che sono all'interno di una cellula,„ Tetard ha detto. “I nostri benefici di metodo da tutti vantaggi di un microscopio atomico standard della forza ma consente l'accesso ad alcune delle caratteristiche sepolte all'interno della cellula.„

Infine, questa nuova possibilità di formazione immagine ha potuto aiutare l'avanzamento il campo delle interazioni della nanoparticles-cellula. Oltre che la formazione immagine e la localizzazione sotto la superficie ad alta definizione dei nanoparticles in campioni biologici, l'olografia ultrasonica d'esplorazione del vicino-campo tiene conto la preparazione minima del campione e non richiede etichettatura con i radioisotopi. La tecnica inoltre offre l'analisi relativamente alta del campione di rendimento, che permette rapidamente ai ricercatori all'immagine molte cellule.

“Il vicino-campo che di esame il metodo ultrasonico di olografia dovrebbe essere particolarmente utile per la determinazione dell'efficacia della droga di tipo-specific delle cellule che designa, che è un obiettivo critico per gli usi medici di nanomaterial,„ ha scritto gli autori, che invitare i loro risultati per contribuire a risolvere le domande critiche circa la tossicità di potenziale e di destino dei nanoparticles all'interno del corpo.

I co-author della carta, nominati “nanoparticles di formazione immagine in cellule da olografia nanomechanical,„ sono Ali Passian, Katherine Venmar, Rachel Lynch, Brynn Voy e Thomas Thundat di ORNL e Gajendra Shekhawat e Vinayak Dravid dell'Università Northwestern. I ricercatori al centro del ORNL per le scienze dei materiali di Nanophase hanno fornito i nanohorns per questo lavoro.

Il finanziamento è stato fornito dal Dipartimento per l'energia l'ufficio della ricerca biologica ed ambientale di scienza, e dal programma diretto in laboratorio di ricerca e sviluppo. UT-Battelle dirige il laboratorio nazionale di Oak Ridge per il Dipartimento per l'energia.

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