Corona proteica della luciferasi di lucciola attorno a un punto quantico di CdSe. Credito:Shikha Nangia e Arindam Chakraborty
A causa delle loro dimensioni su scala nanometrica e della sensibilità alla luce, i punti quantici vengono utilizzati per una serie di applicazioni di bioimmagine, tra cui l'imaging in vivo di cellule tumorali, rilevamento di biomolecole, e misurazione delle variazioni di pH.
Quando i punti quantici vengono introdotti nei mezzi biologici, le proteine circondano le nanoparticelle e formano una corona. La formazione della corona proteica modifica la sensibilità dei punti quantici alla luce.
Utilizzando il punto quantico di seleniuro di cadmio, i ricercatori della Syracuse University hanno collaborato per capire come si forma la corona proteica e cosa c'è di diverso nel punto quantico prima e dopo la formazione della corona.
Ricerca condotta dal professor Shikha Nangia, presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica e Chimica, e il professor Ari Chakraborty, presso il Dipartimento di Chimica, ha portato allo sviluppo di un nuovo approccio computazionale multilivello. Questo metodo combina i punti di forza della meccanica quantistica, meccanica molecolare, dinamica molecolare classica, e tecniche di Montecarlo. A causa di questo lavoro, è ora possibile eseguire simulazioni al computer di complessi di punti quantici-proteina che in precedenza erano considerati al di fuori dell'ambito delle indagini computazionali. Ora che questa metodologia è stata creata, può essere applicato a sistemi di punti quantici più grandi e complessi.
La loro carta, "Firma ottica della formazione della corona proteica nel complesso Firefly Luciferase-CdSe Quantum Dot" è presente sulla copertina del numero di gennaio del Journal of Chemical Theory and Computation .