Basandosi sul principio di interazione tra materia e luce, è stato sviluppato un nuovo metodo per tracciare e osservare il moto browniano di molecole di dimensioni nanometriche in rapido movimento, e misurare i diversi segnali di fluorescenza di ciascuna nanoparticella biologica.

Il sistema di analisi del tracciamento delle nanoparticelle (NTA) è il metodo di quantificazione delle nanoparticelle più comunemente usato al mondo. È un metodo che osserva e traccia un gruppo di nanoparticelle in un'immagine catturata come una singola unità particellare. Recentemente, un team di ricerca POSTECH, guidato dal Dr. Siwoo Cho e dal Ph.D. candidato Johan Yi del Dipartimento di Ingegneria Meccanica, è riuscito a misurare l'importo, dimensione, e la luminosità della luce diffusa attraverso NTA e hanno ulteriormente misurato i diversi segnali di fluorescenza delle singole particelle.

Il team di ricerca ha sviluppato un sistema di analisi di tracciamento delle nanoparticelle (NTA) basato sulla fluorescenza per caratterizzare la dimensione e l'espressione proteica delle singole vescicole extracellulari (EV). In questo sistema, un foglio di laser con quattro diverse lunghezze d'onda è stato proiettato sui veicoli elettrici secondo un programma programmato, fornendo immagini scattering intercalate da tre immagini fluorescenti. La dimensione, rapporto, e la luce diffusa di migliaia di singole particelle sono state osservate, ed è stato ottenuto un valore sei dimensionale composto da tre diverse fluorescenza.

Utilizzando questo sistema NTA proposto, i ricercatori hanno misurato la distribuzione di proteine ​​specifiche nei veicoli elettrici (ad es. esosomi), che sono nanoparticelle biologiche, a livello delle singole particelle e ha analizzato la relazione tra le proteine.

Questo sistema NTA consente all'utente di osservare le nanoparticelle durante l'analisi e ottenere dati quantitativi di singole o tutte le nanoparticelle immediatamente dopo aver caricato il campione senza la necessità di un gruppo di controllo. Consente ai ricercatori di osservare le cellule a livello molecolare per ottenere importanti indizi per comprendere i vari processi vitali.

Per esempio, poiché il sistema si rivolge a tutti i tipi di nanoparticelle, può essere utilizzato per il monitoraggio ambientale come polveri sottili, analisi di bio-nanoparticelle per ricerca e sviluppo di virus, e la diagnosi delle malattie e il biomonitoraggio attraverso l'analisi delle nanoparticelle di vari fluidi corporei.

"Il sistema NTA basato sulla fluorescenza multiplex sviluppato in questo studio consente agli scienziati di analizzare l'associazione tra diverse proteine ​​negli esosomi, " ha spiegato il professor Jaesung Park di POSTECH. "Ci aspettiamo che contribuisca in modo significativo al progresso delle industrie e della ricerca relativa agli esosomi in futuro".