Per la prima volta, i ricercatori possono tracciare molecole biologiche con velocità e precisione senza precedenti grazie all'uso di nanoparticelle multimetalliche.

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati il ​​17 ottobre in Fotonica ACS , una rivista dell'American Chemical Society.

Le nanoparticelle vengono utilizzate per tracciare i movimenti di molecole biologiche isolate dalle cellule e anche nelle cellule viventi, come i meccanismi legati al trasporto intracellulare, segnalazione cellulare, e altri processi. I ricercatori hanno tradizionalmente utilizzato nanoparticelle d'oro per tracciare questi movimenti, ma, nell'imaging, potevano mostrare un solo colore:verde. Ora, gli scienziati possono vedere più del verde attraverso l'uso dell'oro, nanoparticelle di leghe d'argento e oro-argento.

"Le nanoparticelle d'oro sono strumenti molto potenti utilizzati per tracciare con precisione il movimento veloce delle biomolecole, " disse Ryota Iino, autore di articoli e professore presso l'Istituto di Scienze Molecolari degli Istituti Nazionali di Scienze Naturali. "Però, l'immagine era precedentemente limitata al verde monocromatico. In questo studio, usando l'oro, nanoparticelle di argento e argento-oro, siamo riusciti ad estendere la tavolozza dei colori, tra il viola e il verde, dell'imaging ad alta velocità e ad alta precisione delle biomolecole".

Altre tecniche di etichettatura, come i coloranti fluorescenti organici, può estendere la tavolozza dei colori per includere i rossi, ma tendono a essere visualizzati come colori più deboli rispetto alla rappresentazione nitida e forte che emanano le nanoparticelle metalliche. Le nanoparticelle metalliche sono anche più stabili dei coloranti organici, il che significa che rimangono visibili mentre si muovono con la biomolecola etichettata per un lungo periodo.

"Le nanoparticelle mostrano segnali molto più forti, e non lampeggiano allo stesso modo dei coloranti organici, " Ha detto Iino. "Diverse nanoparticelle diffondono fortemente la luce a diverse lunghezze d'onda, il che significa che si presentano come colori visibilmente diversi quando vengono ripresi."

Il team sta ora lavorando per estendere ulteriormente la tavolozza dei colori di imaging con nanoparticelle di nuova concezione. Sperano anche di utilizzare nanoparticelle ancora molto più piccole per avere una migliore comprensione di tutti i meccanismi molecolari nelle cellule funzionanti.