轨道碳纳米管在活细胞成像工具

结构在药物输送有潜在应用来治疗疾病和癌症研究成像。创建两种类型的纳米管在制造过程中,金属和半导体。然而,直到现在,还没有技术来看到这两种类型在活细胞和血液中,季新Cheng说,普渡大学的生物医学工程和化学副教授。

成像技术,称为瞬态吸收,使用脉冲近红外激光沉积能量进入纳米管,然后由第二个近红外激光探测。

研究人员使用成像技术克服的主要障碍,检测和监控活细胞的纳米管和实验室老鼠,Cheng说。

高速”,因为我们可以这样做,我们可以看到发生了什么在实时纳米管在血液中循环,”他说。

发现详细刊登在一份研究报告发表在《自然纳米技术》期刊上。

免费成像技术是“标签”,即它不需要将碳纳米管与染料标记,使其潜在的实际研究和医学,Cheng说。

“这是一个基本工具,科学界的研究将提供信息,学习如何完美的使用纳米管生物医学和临床应用,”他说。

传统的成像方法使用发光,它是有限的,因为它检测到半导体纳米管但不是金属的。

纳米管有一个直径约1纳米,长度约10个氢原子串在一起,使它们太小了,与传统的光学显微镜。一个挑战在使用瞬态吸收活细胞成像系统为消除背景光的干扰引起的红细胞,这是比纳米管。

研究人员解决了这个问题通过将信号从血红细胞和纳米管在两个单独的“渠道”。Light from the red blood cells is slightly delayed compared to light emitted by the nanotubes. The two types of signals are "phase separated" by restricting them to different channels based on this delay.

研究人员使用技术看到纳米管循环血管的老鼠耳垂。

“这药是很重要的,因为你想知道多久纳米管留在血管注射后,”Cheng说。“所以你需要可视化实时在血液中循环。”

碳纳米管的结构,称为着单壁球长大,被卷起形成一个单原子厚度的石墨层称为石墨烯。纳米管是固有的疏水性,所以研究中使用的一些碳纳米管被涂上一层DNA使其水溶性,这需要他们在血液中输送至细胞。

研究人员还采取了碳纳米管在肝脏及其他器官的图像来研究其分布在老鼠身上,他们使用成像技术来研究其他纳米材料如石墨烯。

这项研究是由美国国家科学基金会资助。