I ricercatori di Vanderbilt hanno sviluppato un modo per intrappolare in modo più rapido e preciso oggetti su scala nanometrica come vescicole extracellulari potenzialmente cancerose utilizzando nanopinzette plasmoniche all'avanguardia.
La pratica di Justus Ndukaife, assistente professore di ingegneria elettrica, e Chuchuan Hong, un dottorato di ricerca recentemente laureato. studente del Ndukaife Research Group e attualmente ricercatore post-dottorato presso la Northwestern University, è stato pubblicato su Nature Communications .
Le pinzette ottiche, come riconosciuto con il Premio Nobel per la fisica 2018, si sono dimostrate abili nel manipolare la materia su scala micron come le cellule biologiche. Ma la loro efficacia diminuisce quando si ha a che fare con oggetti su scala nanometrica. Questa limitazione deriva dal limite di diffrazione della luce che impedisce la focalizzazione della luce su scala nanometrica.
Un concetto rivoluzionario nella nanoscienza, chiamato plasmonica, viene utilizzato per superare il limite di diffrazione e confinare la luce su scala nanometrica. Tuttavia, intrappolare gli oggetti su scala nanometrica vicino alle strutture plasmoniche può essere un processo lungo a causa dell'attesa che le nanoparticelle si avvicinino in modo casuale alle strutture.
Ma Ndukaife e Hong hanno fornito una soluzione più rapida con l'introduzione di una tecnologia di nanopinzette plasmoniche ad alto rendimento chiamata "pinzette elettroidrodinamiche indotte dalla geometria" (GET), che consente l'intrappolamento e il posizionamento rapido e parallelo di singoli oggetti biologici su scala nanometrica come vescicole extracellulari vicino cavità plasmoniche in pochi secondi senza alcun dannoso effetto termico.
"Questo risultato... segna una pietra miliare scientifica significativa e traccia una nuova era per l'intrappolamento ottico su scala nanometrica utilizzando la plasmonica", afferma Ndukaife. "La tecnologia potrebbe essere utilizzata per intrappolare e analizzare singole vescicole extracellulari con un rendimento elevato per comprendere il loro ruolo fondamentale in malattie come il cancro."
Ndukaife ha recentemente pubblicato un articolo su Nano Letters che discute dell'uso degli anapoli ottici per intrappolare in modo più efficace vescicole e particelle extracellulari nanometriche per analizzare il loro ruolo nel cancro e nelle malattie neurodegenerative.
Ulteriori informazioni: Chuchuan Hong et al, Intrappolamento scalabile di singole vescicole extracellulari di dimensioni nanometriche utilizzando la plasmonica, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-40549-7
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura , Nanolettere
Fornito dalla Vanderbilt University
