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納米粒子可以對生物分子進行多色成像

發布:laserpulse    |    2019-12-20 01:22    閱讀:1587
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為了了解生物細胞如何運作,生命科學家追蹤組成細胞的生物分子。 這樣做最有效的方法是用金納米顆粒標記分子,并跟蹤納米顆粒散射的激光。日本國立自然科學研究院(NINS)的一個小組現在已經擴展了這種方法,使科學家可以更精確地跟蹤單個和多個生物分子。 該小組寫道:“我們的方法將為研究復雜生物分子系統的運行機制鋪平道路。”

據報道,日本國立自然科學研究院的研究人員通過使用三種不同的納米粒子,而不是通常的納米粒子,創造了一種用于生物分子快速多色成像的方法。 [圖片:日本國立自然科學研究院分子科學研究所Ryota Iino]

克服單色難題

“與傳統的有機熒光染料和半導體量子點相比,納米粒子具有顯著的優勢,因為它們顯示出更強、更穩定的信號,” NINS團隊的負責人Ryota Iino解釋說。但是,常規使用的等離子金納米顆粒與激光耦合存在一個缺點:在561納米波長的激光刺激下,它們只能提供530 nm的綠色圖像。

為了擴大調色板,Iino的團隊使用了三種類型的納米粒子,三種不同的激光以及一種組合它們產生圖像的方法。該團隊將銀和銀金合金納米顆粒添加到傳統的金納米顆粒標簽中。研究人員通常忽略了這兩種類型的納米粒子,因為它們的表面容易被氧化,從而導致散射信號的波動。 Iino說:“但是我們第一次證明了表面改性可以成功地改善這種情況。”

打開調色板

404 nm和473 nm的激光激發了兩種新型標簽,分別在410 nm和460 nm的顏色上增加了金光產生的530 nm的綠色。然后,伊諾說:“我們成功地使用了寬分光光譜儀,可以輕松輕松地完全同時獲得三色圖像。”該團隊還使用649 nm激光來檢測兩個緊密定位的納米顆粒之間的耦合,這種效應會移動峰朝向紅色區域的共振波長。Iino的團隊計劃將調色板擴展到當前的紫羅蘭色至綠色范圍之外。他說,使用形狀與通常球形不同的納米顆粒,應產生接近紅色的波長范圍。

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