Quantum prikker kombineret med antistoffer som en metode til undersøgelse af celler i deres oprindelige miljø

(Phys.org) - For at forstå cellens funktion, vi skal være i stand til at studere dem i deres oprindelige miljø, in vivo. Selvom der er mange teknikker til undersøgelse af celler in vitro, eller i laboratoriet, in vivo -undersøgelser er meget vanskeligere. En ny undersøgelse af et team af forskere ved Massachusetts Institute of Technology og Harvard Medical School brugte et unikt quantum dot-antistof-konjugat til at lette in vivo-undersøgelser af knoglemarvsstamceller hos mus. Denne undersøgelse blev rapporteret i Procedurer fra National Academy of Science .

Typisk, at studere en celle in vivo indebærer at foretage invasive ændringer af cellen eller organismen, der forstyrrer cellens oprindelige miljø. Derudover mange in vivo -undersøgelser involverer at studere grupper af celler, frem for at spore en enkelt celle. Tidligere teknikker involverede manipulation af cellerne ved immunhistokemi, genteknologi, eller bestråling af organismen. Alle disse teknikker skaber enten væsentlige ændringer i det oprindelige miljø, eller de er kun i stand til at se på et "øjebliksbillede" af cellen, der interagerer med dets miljø. Det kan ikke studere cellens bevægelse i hele kroppen.

Quantum dots er halvlederlignende nanopartikler med optiske egenskaber, der kan finjusteres til en lang række optisk-baserede undersøgelser, herunder infrarød og fluorescens. Han, et al. målrettet mod en bestemt celletype ved at kombinere kvanteprikker med antistoffer, der matcher cellens overfladereceptorer, så de ville kombinere som en lås og nøgle.

Deres quantum dot-antistof system blev bygget af kvanteprikker kombineret med polyimidazolligander (PIL'er) og norbornen. PIL'er er yderst stabile og dækker overfladen af ​​kvanteprikker. Norbornene er en alsidig funktionel gruppe, der opretholder en neutral ladning, hvilket gør det til et godt valg til diffusion i hele kroppen. Norbornene blev knyttet til et antistof, der var specifikt for Sca1 ⁺ c-Kit ⁺ celler, som er en type stamceller, der findes i calvarial knoglemarv.

Quantum dot-antistof-konjugaterne var små nok til at diffundere gennem cellen og var specifikke nok til, at de ikke blev knyttet til uønskede celler. Derudover de gav et tilstrækkeligt signal til optiske undersøgelser og flowcytometri, tillader undersøgelse af Sca1 ⁺ c-Kit ⁺ cellediffusion i knoglemarven hos ikke -manipulerede mus.

Denne metode til at studere enkeltceller i deres oprindelige miljø er alsidig nok til at kunne bruges til andre celletyper ved at vedhæfte forskellige antistoffer til en kvantepunkt. Derudover undersøgelsen viste, at quantum dot-antistof-konjugaterne var meget stabile med en lang halveringstid i cirkulation, muliggør en mere omfattende undersøgelse af cellulære interaktioner in vivo. Endelig, oprensningsprocessen frembragte meget rene konjugater med få ubundne molekyler, og quantum dot-antistof konjugeret størrelse var passende til diffusion gennem musen. Denne forskning har bredere anvendelser, da mange af de faktorer, forskerne adresserede, er begrænsninger for alle in vivo -cellestudier.

© 2015 Phys.org