Hoewel er weinig twijfel is dat nanoscale de apparaten een kritieke rol gaan spelen in het verbeteren van kankeropsporing en behandeling in de loop van de volgende vijf tot tien jaar, nanoparticles hebben reeds een belangrijke invloed op de manier dat de kankerbiologen de processen bestuderen die binnen kwaadaardige en metastatische cellen scheef gaan.
Door de uit unieke optische en andere fysische eigenschappen van nanoscalematerialen voordeel te halen, hebben de onderzoekers echte toolbox van nanoparticlesondes gecreeerd die kan het lot van cellen en zelfs individuele molecules in complexe milieu's volgen, die de deur openen voor een brede waaier van nieuwe die experimenten worden ontworpen om het kankerproces beter te begrijpen.
Drie recente documenten benadrukken de types van nieuwe nanoscalematerialen die de chemici en de ingenieurs ontwikkelen om hun landgenoten van de kankerbioloog te helpen. Xiaogang Peng, Ph.D., en zijn collega's, die hun werk in de dagboek Nano Brieven, meldt heeft heldere, in water oplosbare, cadmium-vrije quantumpunten ontwikkeld die helder fluorescent zelfs daarna 25 dagen van straling met een laser blijven.
Deze nieuwe quantumpunten worden door kleine die hoeveelheden mangaan aan het zinksulfide gemaakt en het zinkselenide toe te voegen wordt gebruikt om fluorescente nanocrystals te vormen. Het Toevoegen van een atoom-dikke laag 2-3 van zinkselenide aan buiten deze quantumpunten liet de onderzoekers toe om een film voor zwavelhoudende molecules toe te voegen die de nanoparticlesoplosbare stof in water teruggeven zonder de heldere fluorescente emissies van nanoparticles ongunstig te beïnvloeden.
De zwavelgroepen verstrekken ook een plaats voor het vastmaken van het richten molecules en andere biochemische sondes nuttig in de studies van de celbiologie. In dit document, toonden de onderzoekers aan dat zij biomoleculeavidine konden vastmaken aan nanocrystals en het gebruiken om de moleculebiotine te visualiseren, waaraan avidine strak bindt. De onderzoekers merken op dat zoals met conventionele op cadmium-gebaseerde quantumpunten, zij de optische eigenschappen van deze quantumpunten kunnen stemmen door de chemische die voorwaarden te veranderen worden gebruikt om deze nanoparticles te maken.
In een ander die document in Nano Brieven wordt gepubliceerd, A. beschrijft Paul Alivisatos, Ph.D., en collega's bij de Universiteit van Californië, Berkeley, en het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley, hun ontwikkeling van quantumstaven die nog helderder zijn dan sferische quantumpunten. De staven, die zich van 2 tot 10 nanometers in diameter en 5 tot 100 nanometers in lengte uitstrekken, kunnen als molecule-gerangschikte etiketten voor biologisch onderzoek dienen de waarvan kleur door de nauwkeurige afmetingen van een bepaalde quantumstaaf wordt bepaald.
In hun inheemse vorm, zijn de quantumstaven vrij inert en onoplosbaar in water, makend het moeilijk om hen te wijzigen met biologische richtende agenten en hen te gebruiken zoals biologische etiketten. Alivisatos en zijn medewerkers losten dit probleem door een dunne die film van een silicium-bevattende samenstelling op te deponeren als een silaan wordt bekend. De onderzoekers toonden toen aan dat de resulterende silaan-met een laag bedekte quantumstaven, die in water meer dan twee jaar stabiel waren, biocompatibel waren, in water oplosbaar, en wijzigden zich gemakkelijk met het richten van agenten.
In één experiment, etiketteerden de onderzoekers een quantumdiestaaf met een monoclonal antilichaam dat borstkanker biomarker als HER2 wordt bekend en gebruikt het erkent HER2 op de oppervlakte van de beschaafde HER2-Positieve cellen van borstkanker te ontdekken. In een ander experiment, konden de onderzoekers individuele quantumstaven volgen aangezien zij de binnenkant van een beschaafde cel van borstkanker overstaken.
Het Kiezen van een verschillende benadering van biomolecule het volgen het gebruiken nanoparticles, Brahim Lounis, Ph.D., en zijn collega's bij de Universiteit van Bordeaux in Frankrijk heeft goud nanoparticles als sondes van lange duur van biomoleculen in celmembranen gebruikt. De resultaten van deze studie verschijnen in Biofysisch Dagboek.