Fluorescerende peptid nanopartikler, i alle regnbuens farver

Opdagelsen af ​​grønt fluorescerende protein (GFP), som er lavet af en vandmand, transformeret cellebiologi. Det gjorde det muligt for forskere at sy GFP-sekvensen til proteiner fra andre organismer for at spore deres bevægelser og interaktioner i levende celler. Nu, forskere, der rapporterer i ACS anvendte materialer og grænseflader har designet peptidnanopartikler, der hver især kan gløde i en række forskellige farver, åbner døren for mange nye biomedicinske anvendelser.

Forskere har forsøgt at efterligne fluorescensen af ​​GFP i små molekyler såsom kromoforholdige polymerer eller fluorescerende peptidnanostrukturer. Peptider, som er små stykker proteiner, er attraktive på grund af deres strukturelle enkelhed og biokompatibilitet. Imidlertid, tidligere fluorescerende peptidnanomaterialer lyser kun i én farve, hvilket begrænser deres brug. Yuefei Wang og kolleger ønskede at lave peptider, der kan fluorescere i en regnbue af farver.

Forskerne designet 12 peptider, der indeholdt 1-3 kopier af aminosyrerne phenylalanin, tyrosin, tryptofan eller histidin, som alle er svagt fluorescerende i det synlige område. De tilføjede en hydrofob ferrocengruppe til den ene ende af peptidet, hvilket fik flere peptider til at samle sig til sfæriske fluorescerende nanopartikler. Ferrocengruppen ændrede også emissionsegenskaberne, eller farver, af peptiderne. Forskerne fandt ud af, at hver peptidnanopartikel kunne gløde i mere end én farve, og sammen, 12-peptidpaletten omfattede alle farver i det synlige område af lys. Peptidfarverne var fotostabile og viste ingen toksicitet ved tilsætning til humane celler. Disse resultater indikerer, at peptid-nanoproberne kunne erstatte fluorescerende proteiner, såsom GFP, inden for biomedicinsk billeddannelse, selvom fluorescenskvanteudbyttet ikke er så højt, siger forskerne.