Punti di Quantum nella biologia e nella medicina

Una delle prime linee più emozionanti di nanobiotecnologia è l'uso dei punti di quantum, che sono definiti come nanocrystals a semiconduttore con gli eccitoni in tutte e tre le dimensioni spaziali, come tinture fluorescenti nella biologia e nella medicina. Inizialmente scoperto nel 1980 da Alexic Ekimov e da Louis E. Brus, gli avanzamenti della sintesi dei punti di quantum hanno promosso significativamente la rappresentazione fluorescente per sia in vitro che in vivo le applicazioni.

I punti di Quantum hanno una pletora di vantaggi una volta confrontati alle tinture organiche convenzionali, quali gli alti rendimenti quantici, nessun'emissione photobleaching, stretta e simmetrica, vasta eccitazione come pure possono eccitare facendo uso soltanto di singola eccitazione. Molti prodotti dei punti di quantum sono stati commercializzati (quali i nanoprobes specifici) ed il loro uso in vari approcci terapeutici sembra promettente.

L'uso dei punti di quantum come contrassegni

I punti di Quantum sono stati presentati come sonde biologiche nel 1998, ma mentre c'era una miriade dei rapporti che descrivono il suo uso nella biologia e medicina dopo gli articoli aprenti la strada, è evidente che l'uso di questi sonda è ancora nella sua infanzia. I protocolli ed i metodi del preparato stanno migliorandi continuamente per permettere all'uso dei punti di quantum per un'applicazione particolare.

I singoli punti di quantum coniugati alle molecole biologiche di affinità possono essere utilizzati in molti scenari differenti. Per esempio, per contrassegnare l'indicatore Her2 del cancro al seno sulla superficie delle celle maligne, i punti di quantum coniugate all'immunoglobulina G e lo streptavidin sono stati impiegati con successo. Ancora, egualmente sono stati usati accoppiati con gli oligonucleotidi per l'ibridazione in situ.

I punti di Quantum sono un buon modo contrassegnare le celle in tensione, cui possono essere stabili per finchè i dodici giorni nella cultura. Sono stati usati per misurare la motilità delle cellule dalla rappresentazione dei cingoli phagokinetic ed è stato dimostrato che le celle erano capaci di inghiottire i nanocrystals come viaggiano. Il cadmio ed altri elementi pesanti in loro composizione permettono al loro uso mentre il contrasto sonda nella microscopia elettronica di trasmissione e dei raggi x.

Le domande di in vivo uso dei punti di quantum a semiconduttore sono la rappresentazione del sistema vascolare del tumore, la rappresentazione degli antigeni tumore-specifici della membrana come pure la rappresentazione dei linfonodi della sentinella. La rappresentazione multicolore della fluorescenza delle cellule tumorali può essere compiuta tramite l'iniezione sistematica ai dei nanoprobes multifunzionali basati a quantum.

Punti di Quantum nella terapia

Un riuscito uso del quantum punteggia nel contrassegno e la rilevazione ha incoraggiato ricerca per continuare con lo sviluppo di questa tecnologia per gli scopi del trattamento. Oltre a usando il quantum punteggia come i contrassegni per la consegna imputabile della droga, campo di applicazione principale sta usandoli come sistema di portafili efficiente della droga.

La superficie distintiva ed i beni strutturali (quale la loro dimensione costante e musicale come pure droga flessibile che si collega) hanno permesso al loro uso nella consegna mirata a della droga. I punti di Quantum si sono applicati alle varietà di cellula ed ai piccoli animali della ricerca come portafili della droga, risultanti essere uno strumento superbo di scoperta per la selezione e la convalida della droga.

Per esempio, un captopril della droga antipertensiva è stato coniugato alla superficie dei punti di quantum per studiare i sui beni farmacocinetici e farmacodinamici in ratti colpo-inclini con ipertensione. È stato indicato che tali coniugati possono fare diminuire con successo la pressione sanguigna, ma il problema è con la conservazione della sua attività dopo l'iniziale 60 minuti.

La doxorubicina, un antibiotico di antraciclina che è ampiamente usato in chemioterapia, può essere vincolata sui punti di quantum per migliorare e gestire la cinetica della droga rilasci. Inoltre, i punti di quantum possono fungere da vettori per piccolo RNAs d'interferenza, che sono strumenti potenti per fare tacere l'espressione genica.

Prospettive future

Le funzionalità uniche dei punti di quantum già hanno cementato il loro ruolo nei campi germoglianti del nanomedicine e della nanobiotecnologia. Se i punti di alta qualità di quantum possono essere preparati dai composti che sono non tossici (per esempio carbonio e silicio), la pertinenza clinica di questi nanocrystals a semiconduttore potrebbe essere immensa.

Sebbene i punti di quantum non siano destinati per assistere in ogni applicazione, le tendenze sono evidenti che staranno bene ai reporter fluorescenti dominanti nella biologia e nella medicina durante la decade prossima. Una nuova classe di nanoparticelle multifunzionali protean (per sistema diagnostico o l'uso terapeutico) potrebbe emergere dalla coniugazione dei punti di quantum con l'ottimizzazione gli agenti e dei fotosensibilizzatori.

Sorgenti

  1. www.ripublication.com/ijcce_spl/ijccev3n2spl_01.pdf
  2. http://www.hindawi.com/journals/jnm/2009/815734/
  3. faculty.washington.edu/xgao/Images/QiReview08.pdf
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3643664/
  5. cvrl.ucl.ac.uk/people/petrova/pubs/biological%20applications.pdf
  6. Hotz CZ. Applicazioni dei punti di Quantum nella biologia: Una generalità. In: Rosenthal SJ, Wright DW. Protocolli di nanobiotecnologia, volume 2. Humana Press Inc., New Jersey, 2005; pp. 1-18.

Further Reading

Last Updated: Aug 23, 2018

Dr. Tomislav Meštrović

Written by

Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

Citations

Please use one of the following formats to cite this article in your essay, paper or report:

  • APA

    Meštrović, Tomislav. (2018, August 23). Punti di Quantum nella biologia e nella medicina. News-Medical. Retrieved on August 20, 2019 from https://www.news-medical.net/life-sciences/Quantum-Dots-in-Biology-and-Medicine.aspx.

  • MLA

    Meštrović, Tomislav. "Punti di Quantum nella biologia e nella medicina". News-Medical. 20 August 2019. <https://www.news-medical.net/life-sciences/Quantum-Dots-in-Biology-and-Medicine.aspx>.

  • Chicago

    Meštrović, Tomislav. "Punti di Quantum nella biologia e nella medicina". News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/Quantum-Dots-in-Biology-and-Medicine.aspx. (accessed August 20, 2019).

  • Harvard

    Meštrović, Tomislav. 2018. Punti di Quantum nella biologia e nella medicina. News-Medical, viewed 20 August 2019, https://www.news-medical.net/life-sciences/Quantum-Dots-in-Biology-and-Medicine.aspx.

Comments

  1. Nata Arevadze Nata Arevadze Georgia says:

    Excellent

  2. Chris Darroch Chris Darroch United Kingdom says:

    How are quantum dots powered in vivo?

    Can they be powered by bio voltages in situ?

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post