Nanodiamanter kan bruges til sygdomsdiagnose

(PhysOrg.com) - Forskere i Taiwan har udviklet fluorescerende nanodiamanter, der i fremtiden kan bruges til diagnosticering og behandling af menneskelig sygdom.

Nanodiamanter er fluorescerende carbon nanopartikler bundet sammen til en nano-skala diamant. (Hundrede tusinde nanometer er omtrent bredden på et menneskehår.) De blev oprindeligt udviklet til overfladebehandlingsindustrien, men de har vist sig at have en række unikke egenskaber, der gør langsigtet sporing i levende celler praktisk, herunder fotostabilitet og mangel på fluorescensblink.

Ligesom almindelige diamanter, nanodiamanter har små huller, kendt som ledige stillinger, hvor et nitrogenatom har erstattet et carbon. Et højt nitrogenindhold giver naturlige diamanter en gullig farvetone, og nanodiamanterne absorberer gult lys og udsender violet.

Forskerne, Yi-Chun Wu, Huan-Cheng Chang, og kolleger, belagt nogle nanodiamanter med sukker eller proteiner (såsom dextran og bovint serumalbumin), og introducerede derefter både coatede og ucoatede typer til gennemsigtige runde orme ( Caenorhabditis elegans ). Nanodiamanter blev enten fodret med ormene som en kolloidal suspension eller mikro-injiceret i kønskirtlerne.

De fandt, at de almindelige nanodiamanter, der blev fodret med ormene, forblev i fordøjelseskanalen, belægning af dens indre overflader, mens de belagte nanodiamanter var i stand til at passere gennem kanalens vægge og ind i ormens krop, indsamling på flere punkter. Placeringen af ​​nanodiamanter blev vist som violet lys, da der skinnede gult lys på ormene.

Ved indsprøjtning i kønskirtlerne, nanodiamanterne blev spredt i gonaden og videregivet til embryonerne og til sidst til de udklækkede larver.

Forskerne siger, at deres arbejde viste, at nanodiamanter var sikre, stabil, og ikke-toksisk på cellulær og organisk niveau. Alle ormene i undersøgelsen fortsatte med at leve normale levetider med normal reproduktion, og ingen viste tegn på nød.

Nanodiamanterne i undersøgelsen var belagt med sukker eller proteiner, men forskerne sagde, at næsten enhver form for kemikalier kunne bruges til at belægge dem. De overtrukne nanodiamanter kan derefter migrere til målceller, såsom patogener, immunsystemceller eller kræftceller. Denne proces kunne oprindeligt bruges til at kortlægge kræft eller andre sygdomstilstande, men kunne i sidste ende bruges til at levere lave doser medicin direkte til målvævet.

Dr. Chang sagde, at en anden ansøgning om nanodiamanter kan være til billeddannelse og sporing af menneskelige stamceller, der måske endda kan regenerere hele organer, hvis forskningen lykkes.

Avisen er offentliggjort i tidsskriftet Nano bogstaver .

© 2010 PhysOrg.com