Belysning af kræftceller for at identificere lave koncentrationer af syge celler

Forskere i Kina har udviklet små nanokrystaller, der kan bruges i den næste generation af medicinske billeddannelsesteknologier til at oplyse kræftceller. I en undersøgelse offentliggjort i det første tidsskrift Anvendte materialer i dag , en ny hurtig, kun online publicering, holdet af forskere beskriver, hvordan de laver disse film, som er baseret på tungmetallerne lanthan og europium.

Dr. Yaping Du fra Xi'an Jiaotong University, Kina, og kolleger har udviklet en måde at fremstille højkvalitets nanokrystaller af lanthanidoxybromider, hvor lanthanidmetallet kan være lanthan, europium, gadolinium eller terbium. De producerer materialerne ved at opvarme et let tilgængeligt forløbermateriale, som også giver dem mulighed for at inkorporere tredobbelt ladede europium-ioner, Eu3+, som "dopanter" i en hvilken som helst af LaOBr nanokrystallerne.

I undersøgelsen forklarer teamet, at deres proces giver dem mulighed for meget præcist at kontrollere den nøjagtige størrelse og form af nanokrystallerne, og det er dette, der giver dem mulighed for at finjustere farven på det lys, disse materialer producerer, når de stimuleres med ultraviolet lys eller elektricitet. Deres test med transmissionselektronmikroskopi på nanokrystallerne, som dannes som ultratynde film, plader og små partikler, afsløre den ønskede kvalitet og ensartethed. Røntgenkrystallografi og ultraviolet spektroskopi giver yderligere detaljerede beviser om den indre struktur af nanokrystallerne på atomniveau.

Når de havde etableret de kemiske og fysiske detaljer om nanokrystaller, holdet testede derefter partiklerne som "farvningsmidler" på en vævsprøve indeholdende levercancerceller, der blev holdt på et objektglas. De fandt ud af, at disse syge celler kunne optage nanokrystaller, der henviser til, at raske celler ikke gør det; de "farver" fortrinsvis kræftcellerne, som tydeligt kan ses under mikroskopet gennem deres lyse luminescens. En sådan målretning og let identifikation af kræftceller kunne gøre det muligt for onkologer at spotte selv et lille antal syge celler i en biopsiprøve.

Holdet foreslår også, at den lyse luminescens af deres lanthanidoxybromider også kan bruges i lavenergibelysningsapplikationer som et alternativ til kompakte fluorescerende pærer og lysdioder (LED'er).

"Resultaterne rapporteret af Du et al kan have betydelig indflydelse på områderne nanomaterialer til medicinsk billeddannelse og belysning, " siger professor Manish Chhowalla fra Rutgers University, og chefredaktør for Anvendte materialer i dag . ”Vi er glade for, at forfatterne har valgt Anvendte materialer i dag at udgive deres arbejde; siden lanceringen for flere måneder siden har tidsskriftet modtaget papirer af meget høj kvalitet til gennemgang og håber at se denne tendens fortsætte."