(Phys.org)—Per comprendere la funzione cellulare, dobbiamo essere in grado di studiarli nel loro ambiente nativo, in vivo. Mentre ci sono molte tecniche per studiare le cellule in vitro, o in ambiente di laboratorio, gli studi in vivo sono molto più difficili. Un nuovo studio condotto da un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology e della Harvard Medical School ha utilizzato un esclusivo coniugato punto quantico-anticorpo per facilitare gli studi in vivo sulle cellule staminali del midollo osseo nei topi. Questo studio è stato riportato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Tipicamente, studiare una cellula in vivo implica apportare modifiche invasive alla cellula o all'organismo che distruggono l'ambiente nativo della cellula. Inoltre, molti studi in vivo comportano lo studio di gruppi di cellule, piuttosto che tracciare una singola cella. Le tecniche precedenti prevedevano la manipolazione delle cellule mediante immunoistochimica, Ingegneria genetica, o irradiazione dell'organismo. Tutte queste tecniche creano modifiche sostanziali all'ambiente nativo, oppure sono solo in grado di guardare una "istantanea" della cellula che interagisce con il suo ambiente. Non può studiare il movimento della cellula in tutto il corpo.

I punti quantici sono nanoparticelle simili a semiconduttori con proprietà ottiche che possono essere finemente sintonizzate per un'ampia gamma di studi basati sull'ottica, compresi infrarossi e fluorescenza. Han, et al. mirato a un particolare tipo di cellula combinando punti quantici con anticorpi abbinati ai recettori di superficie della cellula, in modo che si unissero come una serratura e una chiave.

Il loro sistema quantum dot-anticorpo è stato costruito da punti quantici combinati con ligandi di poliimidazolo (PIL) e norbornene. I PIL sono altamente stabili e rivestiranno la superficie dei punti quantici. Il norbornene è un gruppo funzionale versatile che mantiene una carica neutra, rendendolo una buona scelta per la diffusione in tutto il corpo. Il norbornene è stato attaccato a un anticorpo specifico per Sca1 ⁺ c-Kit ⁺ cellule, che sono un tipo di cellula staminale che si trova nel midollo osseo cranico.

I coniugati punto quantico-anticorpo erano abbastanza piccoli da diffondersi attraverso la cellula ed erano abbastanza specifici da non attaccarsi a cellule indesiderate. Inoltre, hanno fornito un segnale adeguato per studi ottici e citometria a flusso, permettendo lo studio di Sca1 ⁺ c-Kit ⁺ diffusione cellulare nel midollo osseo di topi non manipolati.

Questo metodo per studiare le singole cellule nel loro ambiente nativo è abbastanza versatile da essere utilizzato per altri tipi di cellule attaccando diversi anticorpi a un punto quantico. Inoltre, lo studio ha mostrato che i coniugati quantum dot-anticorpo erano altamente stabili con una lunga emivita di circolazione, consentendo uno studio più ampio delle interazioni cellulari in vivo. Finalmente, il processo di purificazione ha prodotto coniugati altamente puri con poche molecole non legate, e la dimensione del coniugato punto quantico-anticorpo era appropriata per la diffusione attraverso il topo. Questa ricerca ha applicazioni più ampie, poiché molti dei fattori affrontati dai ricercatori sono vincoli per qualsiasi studio cellulare in vivo.

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