1. Nanosensori fluorescenti:
- I nanosensori fluorescenti sono proteine ingegnerizzate o piccole molecole che emettono luce quando si legano alla proteina bersaglio o alle molecole associate.
- Questi nanosensori sono geneticamente codificati o sintetizzati chimicamente per contenere un fluoroforo, che emette una specifica lunghezza d'onda della luce quando eccitato.
- Fondendo il nanosensore con la proteina di interesse o con i suoi partner leganti, i ricercatori possono visualizzare e monitorare il movimento della proteina all'interno della cellula utilizzando la microscopia a fluorescenza.
- Diversi nanosensori fluorescenti possono essere utilizzati per monitorare la localizzazione, le interazioni e la dinamica delle proteine nelle cellule vive.
2. Nanosensori bioluminescenti:
- I nanosensori bioluminescenti utilizzano enzimi che producono luce attraverso reazioni chimiche.
- Questi nanosensori sono geneticamente progettati per esprimere la luciferasi o altri enzimi emettitori di luce, che generano luce in seguito all'interazione con substrati o cofattori specifici.
- Fondendo il nanosensore con la proteina bersaglio, i ricercatori possono monitorare il rilascio e la localizzazione delle proteine attraverso l'imaging della bioluminescenza.
- I nanosensori bioluminescenti forniscono il monitoraggio in tempo reale della dinamica delle proteine in vivo o nei tessuti profondi, dove la penetrazione della luce è migliore della fluorescenza.
3. Nanosensori per risonanza magnetica (MRI):
- I nanosensori MRI sono particelle o agenti di contrasto che possono essere rilevati e tracciati utilizzando tecniche di risonanza magnetica (MRI).
- Questi nanosensori contengono materiali magnetici, come nanoparticelle di ossido di ferro, complessi di gadolinio o ioni di manganese.
- Quando esposti a un campo magnetico, i nanosensori MRI generano segnali rilevabili che consentono ai ricercatori di visualizzare e monitorare il rilascio e la localizzazione delle proteine in tempo reale.
- I nanosensori MRI sono particolarmente utili per monitorare la dinamica delle proteine in interi organismi o tessuti dove i metodi ottici sono limitati.
4. Nanosensori Quantum Dot:
- I punti quantici sono nanocristalli semiconduttori che presentano proprietà ottiche uniche, tra cui l'emissione di fluorescenza regolabile e l'elevata luminosità.
- I nanosensori a punti quantici possono essere funzionalizzati con ligandi o anticorpi che si legano specificamente alla proteina bersaglio.
- Coniugando i punti quantici alla proteina di interesse, i ricercatori possono monitorare il traffico, le interazioni e la localizzazione delle proteine con elevata sensibilità e risoluzione spaziale.
- I nanosensori a punti quantici consentono il tracciamento e l'imaging a lungo termine delle proteine nelle cellule vive.
5. Nanosensori a risonanza plasmonica di superficie (SPR):
- I nanosensori SPR utilizzano il principio della risonanza plasmonica di superficie per rilevare e quantificare le interazioni proteiche in tempo reale.
- Questi nanosensori sono costituiti da una pellicola metallica, come oro o argento, rivestita da un sottile strato di un ligando o anticorpo che si lega specificamente alla proteina bersaglio.
- Quando la proteina bersaglio si lega alla superficie del nanosensore, provoca uno spostamento nel segnale SPR, che può essere misurato e quantificato.
- I nanosensori SPR vengono utilizzati per monitorare le interazioni proteina-proteina, la cinetica del legame proteico e i cambiamenti conformazionali delle proteine su scala nanometrica.
Utilizzando nanosensori, i ricercatori possono tracciare e rintracciare in modo non invasivo le proteine all'interno delle cellule, fornendo preziose informazioni sul traffico di proteine, sui percorsi di segnalazione e sulla dinamica cellulare. La scelta del nanosensore dipende dalla specifica proteina di interesse, dall'ambiente cellulare e dalla modalità di imaging o rilevamento desiderata.
