Met behulp van een synthetisch peptide gemodelleerd naar het eiwit dat het humaan immunodeficiëntie virus (HIV) gebruikt om de cellen kan binnendringen, is een multi-institutioneel onderzoeksteam opgericht quantum dots dat het celmembraan en het imago interne structuren in een cel kan doordringen.
Dit onderzoek team heeft ook peptide-gecoate quantum dots te enzymatische activiteit te controleren binnen een cel.
In kranten gepubliceerd in het tijdschrift Bioconjugate Chemie en Nature Materials, onderzoekers van het US Naval Research Laboratory, Johns Hopkins University, en The Scripps Research Institute hebben gerapporteerd over hun studie van de ontwikkeling van een algemene methode voor het maken van zelf-geassembleerde peptide-quantum dot conjugaten voor gebruik in een verscheidenheid van biomedisch onderzoek toepassingen. Hun methode bestaat uit twee belangrijke stappen. De eerste stap is het maken van quantum dots en smeer ze daarna met de molecule dihydrolipoic zuur (DHLA), een biocompatibel, in water oplosbare molecule. De tweede is te bevestigen op een korte peptide geheel uit het aminozuur histidine aan het ene uiteinde van een groter peptide met een specifieke applicatie, zoals targeting. Poly (histidine) bindt stevig aan DHLA, zodat wanneer een poly (histidine)-gemodificeerde peptide en DHLA-gecoate quantum dots worden gemengd de twee componenten zelf te monteren in een stevige nanogrootte deeltje.
Om aan te tonen het nut van deze methode, ontwikkelden de onderzoekers twee verschillende quantum dot-gebaseerde research tools. In een toepassing, de onderzoekers meerdere kleuren van cadmiumselenide quantum dots bekleed met TAT, de peptide dat HIV gebruikt om menselijke cellen in te voeren. Vervolgens gebruikten ze deze peptide-quantum dot conjugaten om te bestuderen hoe quantum dots te verplaatsen binnen cellen als een model voor het verkrijgen van een beter begrip van nanodeeltjes mensenhandel in de cel. De onderzoekers merken dat dit proof-of-principle experiment suggereert dat het mogelijk moet zijn om deze zelf-assemblage proces te gebruiken om multifunctionele quantum dots gecoat met meer dan een peptide te maken of om unieke gekleurde quantum dots, elk bedekt met een andere peptide , om beeld meerdere functies binnen een enkele cel.
In een tweede demonstratie, gebruikten de onderzoekers verschillende peptiden te detecteren en kwantificeren van de activiteit van vier verschillende proteasen met behulp van fluorescentie resonantie energie overdracht (FRET). Proteasen zijn enzymen die specifieke eiwitten en metingen van de protease-activiteit worden gebruikt om sommige soorten kwaadaardige cellen te identificeren degraderen.