Los investigadores demuestran el método nuevo para los nanoparticles dirigidos proyección de imagen en tejidos

La investigación publicó en el rapid de los detalles de la investigación y de la técnica de la microscopia, método hyperspectral de poco costo de la proyección de imagen para el análisis del nanomaterial que puede verter la luz en impacto de la salud de los nanomaterials'

Como testamento al liderazgo de Andrew Cuomo del regulador en desarrollar un ecosistema incomparable de la investigación y desarrollo en el Estado de Nueva York, Sara Brenner, el Doctor en Medicina, los MPH y sus colegas en el instituto politécnico de SUNY (SUNY polivinílico), las ciencias de la Facultad de Medicina de George Washington y de la salud, y la universidad pedregosa del arroyo han demostrado un método nuevo para la visualización y la identificación rápidas de nanoparticles dirigidos en tejidos. Esta investigación, publicada en la investigación y la técnica (“proyección de imagen Hyperspectral de la microscopia de Nanoparticles en muestras biológicas: La visualización simultánea y la identificación elemental "), los presentes un método para utilizar la microscopia aumentada y (EDFM) la proyección de imagen hyperspectral (LA SUYA) del darkfield a fácilmente y rápidamente los nanoparticles de la imagen en tejidos de estudios de la toxicología y correlacionan la distribución de nanoparticles en las muestras biológicas basadas en la composición elemental.

El tejido porcino de la piel expuso a la solución ENM-que contenía y correlacionó contra la biblioteca espectral de la referencia (RSL). Las filas corresponden al tejido porcino de la piel expuesto al ceria y al alúmina ENMs, respectivamente. Cada olumna muestra el mismo campo visual reflejado con diversas técnicas. La primera olumna corresponde a una imagen del brightfield de un hematoxylin y de una muestra manchada eosina (aumento 40x). El área incluida en un cuadrado rojo fue magnificada a 100x y vista usando EDFM (olumna 2) y EL SUYO (la olumna 3), donde ENMs aparece como elementos del alto contraste (flechas). Demostraciones de la olumna 4 que la SU imagen correlacionó contra el RSL, donde los fósforos positivos se muestran en el azul para el ceria y en la magenta para el alúmina. De de arriba a abajo, las filas corresponden a: corneum del estrato, dermis, y tejido subcutáneo, respectivamente.

“Como resultado de las inversiones visionarias de Andrew M. Cuomo del regulador en el corredor de alta tecnología del Estado de Nueva York, SUNY polivinílico es orgulloso estar en la vanguardia de nanomaterials que la investigación donde sus recursos punta se pueden leveraged para maximizar nuestra comprensión del impacto verdadero de estos materiales,” dijo al Dr. Michael Liehr, el vicepresidente ejecutivo polivinílico de SUNY de la innovación y tecnología y el vicepresidente de la investigación. “Elogio al Dr. Brenner y sus socios de la investigación para demostrar una técnica más eficiente de la evaluación, que podría ayudar a asegurarse que mantienen a los trabajadores y los ambientes nano-basados de la industria tan seguros como sea posible.”

Pues los nanoparticles se incorporan cada vez más en procesos industriales y productos de consumo, estudiar los efectos potenciales de la exposición es crítico asegurar la salud y el seguro de trabajadores, de los consumidores, y del ambiente. Particularmente, la industria del semiconductor utiliza nanoparticles del óxido de metal en un proceso de la fabricación, que ha sido determinado por la industria como área crítica para la investigación de salud y de seguro debido al potencial para la exposición del trabajador. En su publicación reciente, los investigadores podían detallar cómo localizaron nanoparticles del óxido de metal en ex vivo un modelo porcino del tejido de la piel de la exposición cutánea.

“El patrón oro actual para la visualización de nanoparticles en muestras de tejido es la microscopia electrónica, que es altamente tiempo y recurso-intensiva,” dijo al Dr. Sara Brenner, profesor adjunto de Nanobioscience y vicepresidente auxiliar para las iniciativas de NanoHealth en el autor polivinílico y correspondiente de SUNY del estudio. La “disponibilidad de un método alternativo, rápido, y de poco costo relevaría este atascamiento analítico, no sólo en nanotoxicology, pero en muchos campos donde está crítica la visualización del nanoscale. Los nuevos y emergentes métodos analíticos y las herramientas para la detección del nanomaterial, la visualización, y la caracterización deben guardar paso con la innovación en términos de revelado, uso, y comercialización del nanomaterial. Por lo tanto, las formas de la investigación de la alto-producción y de la tecnología directa de la visualización, tales como éste, deben ser apalancadas para estudiar no sólo comportamiento del nanomaterial en sistemas biológicos, pero también aplicado en el contexto de la evaluación de la exposición. El sistema tiene gran flexibilidad y alta utilidad práctica - hemos comenzado solamente a arañazo la superficie de lo que puede hacer,” dijimos al Dr. Brenner.

El equipo de investigación utilizó CytoViva, Inc.'s SU sistema, que incorpora un microscopio aumentado del darkfield que ha perfeccionado contraste y un alto ratio señal/ruido para la visualización fácil de nanoparticles, así como una cámara hyperspectral de la proyección de imagen, que combina la espectrofotometría y la proyección de imagen, usando la óptica y algoritmos avanzados para capturar un espectro de 400-1,000nm en cada pixel en una imagen hyperspectral. Los datos Hyperspectral se pueden entonces utilizar para determinar los materiales del interés en una muestra sin la necesidad de la etiqueta fluorescente o de otras técnicas destructivas de la preparación de la muestra.

Los “Nanomaterials se han utilizado por décadas en el espacio del consumidor de la dermatología, colocando de las protecciones solares a los cosméticos antienvejecedores a los aderezos antimicrobianos. Nuestra capacidad de disipar preocupaciones con respecto a seguro ha sido limitado debido a los apremios de nuestras aproximaciones de la proyección de imagen, que es porqué la publicación de esta técnica ahora validada es tan importante,” dijo al Dr. Adán Friedman, profesor adjunto de la dermatología y director de la investigación de translación en las ciencias de la Facultad de Medicina y de la salud de George Washington.

“Somos emocionados que la investigación y la técnica de la microscopia ha reconocido la significación de nuestras conclusión comunes de la investigación, que fueron hechas directo posible esta colaboración única,” dijimos al Dr. Maria Frame, profesor adjunto de universidad pedregoso del arroyo y distinguimos al profesor del servicio en la oficina técnica biomédica. “Poniendo la base para los medios más eficientes con los cuales visualizar los materiales nanos con gran detalle, podemos evaluar mejor las implicaciones de la salud de estas partículas pues entran en el contacto con los seres humanos en el ambiente del trabajo y más allá, potencialmente pavimentando la manera para las dimensiones aumentadas que pueden asegurar salud y seguro.”

El “estado plus ultra de CytoViva SU sistema es una herramienta potente para la visualización de nanoparticles, habilitando la alto-producción para el logro eficiente de los datos críticos de la salud,” dijo al CEO Sam Lorenzo de CytoViva, Inc. “Nos emocionan para desempeñar un papel dominante en esta sociedad pública-privado de alta tecnología Polivinílico-llevada SUNY que esté analizando barreras anteriores de la investigación para habilitar los ambientes nano-basados dato-impulsados, más seguros del trabajo del futuro.”

No sólo los investigadores demostraron la capacidad de EDFM-HSI para determinar y para correlacionar nanoparticles del óxido de metal en un modelo porcino del tejido de la piel la exposición (el cuadro 1), solamente de ellos también confirmó este método usando métodos tradicionales: Microscopia electrónica (RS) de la espectroscopia y de la exploración de Raman (SEM) con la espectroscopia de radiografía dispersiva de la energía (EDS) para el análisis elemental. Después de determinar áreas dentro de las muestras de tejido positivas del mando que eran sabidas para contener nanoparticles del interés, las mismas áreas eran analizadas vía SEM-EDS y RS, que confirmaron la identidad de los materiales. Una vez que estas áreas fueron confirmadas para ser los nanoparticles del interés, las bibliotecas espectrales de la referencia (RSLs) que contenían datos hyperspectral fueron creadas de estas áreas. RSLs entonces fue utilizado para correlacionar las muestras experimentales para fijar la presencia y la distribución de nanoparticles en esos tejidos, usando el algoritmo espectral del cartógrafo (SAM) del ángulo en el software hyperspectral de la proyección de imagen y de análisis (ENVI 4,8).

Aunque EDFM-HSI tenga resolución espacial más inferior que microscopia electrónica, consulta varias ventajas sobre métodos tradicionales de la microscopia electrónica y de la espectroscopia de Raman, determinado en términos de tiempo y costo-reducción, haciéndole una opción atractiva para la visualización y la identificación de nanoparticles. Puesto que EDFM-HSI es útil para estudiar el biodistribution del nanoparticle, puede también ser aplicado en áreas de la investigación médica, tales como lanzamiento de la droga del nanoscale. El equipo de investigación está desplegando este trabajo a otros modelos toxicológicos de la exposición, de los diversos nanomaterials, y de otros tipos de ambientes, incluyendo muestras de la exposición ambiental y profesional. En colaboración con el instituto nacional para la seguridad y sanidad profesional (NIOSH), los métodos de EDFM-HSI se están desarrollando para analizar los filtros de aire desgastados por los trabajadores que manejan los nanomaterials dirigidos, que revela la información sobre la exposición de inhalación en el lugar de trabajo. El trabajo adicional también continúa en el revelado del protocolo fijar la penetración del nanoparticle en modelos cutáneos de la exposición y la cuantificación del nanoparticle en muestras histológicas.

Notablemente, esta investigación representa una de muchas áreas del foco en el consorcio de NanoHealth y del seguro (NHSC), una plataforma pública-privado Polivinílico-basada SUNY que conecta al ser humano y las higienes ambientales y seguro a través de industrias para ascender la comercialización de la nanotecnología, que es un componente clave de una iniciativa recientemente anunciada de la Casa Blanca.