Un team paneuropeo di ricercatori che coinvolge l'Università di Oxford ha sviluppato una nuova tecnica per fornire "progetti" cellulari che potrebbero aiutare gli scienziati a interpretare i risultati della mappatura della fluorescenza a raggi X (XRF).

L'imaging XRF viene utilizzato per un'ampia gamma di analisi elementari e ha una serie di potenziali applicazioni basate sulla medicina, compreso il monitoraggio e la comprensione di malattie come l'Alzheimer, e la valutazione dell'avvelenamento da metalli pesanti.

Un ostacolo a questa tecnologia è stata la mancanza di progetti cellulari con cui confrontare le mappe derivanti dall'imaging XRF. Ora, i ricercatori sono stati in grado di sigillare elementi non biologici all'interno di nanotubi di carbonio - minuscoli tubi 50 mila volte più sottili di un capello umano - per creare "nanobottiglie" che possono essere dirette alle singole cellule per aiutare a creare questi progetti.

I risultati dello studio sono pubblicati sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

Dottor Chris Serpell, un docente di Chimica presso l'Università del Kent che ha lavorato al progetto mentre svolgeva una borsa di studio nel gruppo del professor Ben Davis a Oxford, ha dichiarato:"La cosa sorprendente di questi risultati è che gli elementi non biologici sono tossici o gassosi, ma sono sigillati in modo sicuro all'interno delle nanobottiglie da un solo strato di atomi di carbonio. Siamo davvero lieti che questo documento possa mostrare il potenziale biologico dei nanotubi di carbonio.'

Il dottor Serpell afferma che utilizzando il contenuto di queste nanobottiglie, come il bario, piombo o krypton gassoso - come "agenti di contrasto", L'imaging XRF potrebbe diventare una tecnica molto più diffusa, fornendo approfondimenti sui comportamenti delle proteine ​​che utilizzano metalli, e il ruolo che hanno nella salute.

Ha aggiunto:"Una volta i nanotubi di carbonio erano propagandati come una panacea per quasi tutti i problemi tecnologici, ma negli ultimi anni le persone sono diventate molto più ciniche riguardo alla loro utilità. Questi risultati mostrano che esistono applicazioni uniche che sono possibili solo utilizzando i nanotubi:ora si stanno muovendo verso applicazioni realistiche.

'Anche se è in una fase molto iniziale in cantiere, ci si può aspettare che questa tecnologia fornisca nuove informazioni sugli stati patologici e sugli effetti dell'avvelenamento da metalli pesanti, che a sua volta può portare a nuove tecnologie sanitarie. Un approccio simile potrebbe essere utilizzato anche per fornire elementi radioattivi specificamente ai tumori per la terapia, o per migliorare altre modalità di imaging come la risonanza magnetica.'

Professor Davis, dal Dipartimento di Chimica di Oxford, ha dichiarato:"Questo lavoro faceva parte di una rete di formazione in tutta Europa nota come RADDEL che è stata lanciata sulla base di una precedente scoperta che lo ioduro radioattivo potrebbe essere confezionato in tubi sigillati per essere utilizzato negli animali vivi.

"Questa nuova ricerca si è espansa su quella scoperta, creando un sistema spettacolare che incapsula elementi molto più difficili e li immagini nelle cellule utilizzando la tecnica raramente utilizzata di XRF. Siamo stati in grado di utilizzare questo metodo per vedere come i tubi trovano la loro strada in diversi compartimenti nelle singole cellule, controllato in gran parte da come "decoriamo" chimicamente quei tubi.

"È un esempio lampante di qualcosa che sarebbe difficile da fare con qualsiasi altro costrutto:prendere un gas e "imbottigliarlo" prima di dirigere la bombola in un compartimento in una cella in modo da poter utilizzare il gas per l'imaging".