量子点对细胞构成影响最小

活细胞内的纳米荧光探针,可以滑动,阐明生命的最基本的流程,或者跟踪抗癌药物的有效性,由细胞几乎没有注意到他们进入,根据一个研究小组由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室。

使用高通量基因表达测试,团队确定探针,专门包覆量子点,只能影响0.2%的人类基因组。

这个发现应该平息担忧,这些承诺但潜在的有毒哨兵的存在会影响细胞的功能,混淆量子点准确追踪细胞过程的能力或监控药品的有效性。

“因为他们的保护涂层,我们发现量子点对细胞造成影响最小,“陈Fanqing弗兰克说,一个科学家在伯克利实验室的生命科学部门领导的研究小组。

我们看到的是“唯一的基因变化与运输点进入细胞内。”

此外,陈和他的同事们使用的工具来分析量子点- 18400基因芯片挤满了探测已知的人类基因,是一个全面的和简化的方法来测量纳米粒子的毒性。

“伯克利实验室是世界上的第一个实验室开展高通量和发布专题研究,全基因组分析纳米颗粒的毒性,”陈说道。

陈的团队使用这个toxicogenomics工具来研究量子点,这是晶体半导体组成的几百或几千原子发出不同颜色的光下激光。

因为这些荧光探针是稳定的,他们有能力保持在一个细胞的细胞质和细胞核消失的时间比传统的荧光标签。

这可能给生物学家一个清晰的观点的过程,跨越几个小时甚至几天,如DNA复制、基因改变,细胞周期控制。

他们的长寿也使量子点分子标签,允许科学家研究癌症的早期症状,跟踪药品的有效性这一目标的细胞基础疾病,和理解的事件发生在干细胞分化。

几年前,保罗•Alivisatos伯克利实验室化学家在材料科学部门和实验室主任助理,开发出一种时尚特别是稳定的量子点硒化镉和锌硫化物。

然而,这种方法的一个缺点是,这些量子点可以释放潜在的有毒镉和锌离子进入细胞。

和丹尼尔·Gerion,为了解决这个问题,Alivisatos前Alivisatos实验室博士后,涂点与聚乙二醇的保护层,这是一个非常不反应的和稳定的化合物,是制药行业广泛使用的药物配方。

这一层是为了防止点泄漏重金属离子进入细胞一旦他们在里面。

“聚葡萄糖复合不容易分解。在一个非常小的规模,这是几乎完美的结构,”陈说道。

为了测试这个涂料如何工作,陈的团队最近转向很小的芯片,里面有几千已知人类基因的探针。

这个芯片设计使研究人员能够让人类基因组一个化合物,如量子点,并确定在多大程度上复合基因异常表达自己。

他们的工作是一个叫做toxicogenomics新领域的一部分。它是基于这个想法,如果一个细胞内部环境是由外部刺激,改变一些细胞的基因可能会以一种非典型的方式表达自己。

外部刺激,毒性越大越大的基因数量将会改变。相反,如果刺激是良性的,很少会改变的基因。

有鉴于此,陈的团队介绍了聚乙烯glycose-coated点活细胞内部,跑基因表达检测。

“我们发现的18400个基因芯片,只有大约50基因影响,大约0.2%的人类基因组,”陈说道。

据陈,这微乎其微的转变并不令人担忧的原因有几个。首先,基因影响非常小的数量给予大剂量使用的量子点在这项研究中,这是1000倍的剂量通常被使用。

第二,受影响的基因重金属暴露并不相关,这将是该病例如果细胞接触镉或锌离子。

第三,做改变的基因参与运输的量子点通过细胞膜和细胞内的。

“我们看到转运蛋白的变化,预计因为这些点必须被运送到细胞内,”陈先生说,这项研究报道在4月出版的《纳米快报》杂志上。

根据他们的研究结果,陈的团队希望能很快使用量子点在活体成像的乳腺癌和前列腺癌。

“我们可以使用量子点来看到癌症在早期阶段,以及癌症的分子结构特征,”陈说道。