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直接注入细胞?纳米金刚石在生物医学领域的应用取得突破进展!
2021年03月08日 发布 分类:技术前沿 点击量:1226
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据有关文献,荧光纳米金刚石fluorescent nanodiamondsFND))是通过高能电子束(2MeV)轰击含碳系物质,而后再高温(800℃)进行淬火轰击,从而得到的(N–V)缺失空腔的纳米金刚石。

荧光纳米金刚石(FND)具有荧光稳定、生物相容性好、易于功能化等优点,是一种很有前途的细胞长期标记和跟踪材料。然而,由于内化效率低(译者注:进入细胞内部的速度及数量)和内质体包埋(译者注:细胞溶酶体包裹),将它们运输到细胞质中仍然是一个主要的挑战。但前不久,瑞典隆德大学(Lund University)的物理学家成功地将大量纳米金刚石直接注入细胞内部,由此极大拓展了纳米金刚石材料在生物成像、药物输运等生物医学领域的应用。

相关研究首发于顶级期刊Small,doi.org/10.1002/smll.202006421

该项研究中使用的荧光纳米金刚石(FND)材料

简单地说,隆德大学的研究人员开发的这项技术是纳米管路(nanostraws)结合低电压脉冲实现的。纳米管路被用于输送FND,低电压脉冲用于扩张细胞膜的“孔隙”,实验步骤是先在基底材料上生长纳米管路,在其上放置细胞,当向基板施加低电压脉冲时,细胞膜孔隙得以扩张,FND则通过纳米管路被大量注入细胞内部。

据称,这项技术是受到不同用途,由斯坦福大学开发的一项技术的启发而来。隆德大学的研究人员表示,通过这项技术,目前可以拍摄到细胞内部的快照,由此跟踪细胞随时间推移发生的变化。比如,人们想知道如何将健康的细胞与患病的细胞分离,靶向特定细胞内的致病蛋白质和其他蛋白质,或者跟踪pH值和温度的变化。进行相关研究则可以帮助理解疾病和开发药物。

编译 YUXI


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