Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Микрофотографии, УНТ, с нанесенными золотыми наночастицами, полученные методом электронной микроскопии.
Рисунок 2. Спектры поверхностно-усиленного рамановского рассеяния, полученные с помощью эндоскопа, предложенного авторами статьи.

Вглубь клетки - 2

Ключевые слова:  углеродные нанотрубки, эндоскоп

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

29 января 2011

Нанометр уже писал об эндоскопах, в которых в качестве наконечника используется УНТ (углеродная нанотрубка). Благодаря меньшему вытесняемому объему клетки, такая форма наконечника предпочтительнее по сравнению с конической. На этот раз, уже знакомый нам коллектив авторов предложил использовать разработанный ими эндоскоп для исследования клетки с помощью SERS - спектроскопии (эффект поверхностно-усилиенного рамановского рассеяния, ГКР). Но для этого, на наконечник из УНТ необходимо нанести металлические наночастицы - именно они обеспечивают усиление сигнала комбинационного рассеяния. Для этого УНТ была обработана кислотой (для образования на поверхности отрицательно заряженных функциональных групп) и катионным полиэлектролитом. После этого отрицательно заряженные 20 нм коллоидные наночастицы золота сорбировались на поверхности нанотрубки (рис.1).

Для демонстрации практических возможностей эндоскопа авторы статьи снова использовали клетку HeLa. Как и в предыдущих исследованиях ученые акцентируют особое внимание на том, что их эндоскоп не наносит существенного вреда структуре клетки, что критично для внутриклеточного анализа. В результате внутриядерного SERS-анализа ученым удалось обнаружить молекулу ДНК, пролин, нуклеотиды и белки, в то время как при анализе цитозоля авторы статьи увидели сигналы, отнесенные к колебаниям молекул, характерных именно для него (рис.2). Исследователи утверждают, что на спектры SERS существенное влияние, помимо места введения эндоскопа, оказывает клеточный цикл и ее здоровье. Таким образом, предложенный метод позволяет в режиме реального времени выявлять больные клетки без использования меток .


Источник: Small



Комментарии
Алёхин Юрий Николаевич, 29 января 2011 12:47 
В лавине информации как то обыденно воспринимаются успехи определяющие будущее науки. Некоторое время назад нано-сканеры воспринимались как не удачное дублирование гистохимии, но SERS-анализ - это уже инструмент. Уже определяющий свои диапазоны в диагностике. Однако, следует обратить внимание на этот метод в свете возможности изучения динамики дифференциации тканей. В настоящее время мы используем начальную и конечную истину - стволовая клетка и ткань органа. Но данный метод позволяет расширить знания о дифференциации и её закономерностях. Появляется перспектива контролируемого воздействия на данный процесс, а так же вероятность обратного процесса.
Юный максималист, 29 января 2011 19:43 
Интересно, а много раз можно использовать такой
зонд? И как быть с теми молекулами, которые не
адсорбируются на зонде? И еще вопрос, "крепко
ли держатся" золотые наночастички на УНТ?
Палии Наталия Алексеевна, 29 января 2011 19:47 
"крепко ли держатся" золотые наночастички УНТ - хороший вопрос, хотелось узнать ответ на него
Юный максималист, 30 января 2011 12:50 
И еще я не понял - после обработки кислотой
разве отрицательно заряженные (в кислой-то
среде) группы должны быть?
Шуваев Сергей Викторович, 30 января 2011 20:05 
В оригинале это звучит так:
acid-treated CNTs with
negatively charged carboxyl and hydroxyl surface functional groups
Юный максималист, 30 января 2011 21:45 
ок, приду на работу - прочитаю.
Gogotsi Yury, 31 января 2011 04:51 
Золотые частицы держатся крепко, они остаются на месте после извлечения зонда из клетки.
Зонд мы используем только один раз, так как мы не уверены, что можем его полностью очистить от клеточного
материала. С ним ничего не происходит, но внутриклеточный материал после исследования остается на его
поверхности и внутри нанотрубки.
Отрицательно заряженные СООН группы нужны для адсорбции полимера и затем золотых частиц на поверхности
трубки.
Юный максималист, 31 января 2011 12:19 
Спасибо
Прочитал статью.
Сергей, COOH группы заряжены отрицательно при
pH>pKa, а это порядка 5-6.
Юрий, воспользуюсь возможностью задать
вопросы автору.
1) золотые частички стабилизированы цитрат-
анионом, а он не раман-активен?
2) сама поверхность трубки, которая находится
в контакте с частичкой, она разве сигнал
давать не будет?
Шуваев Сергей Викторович, 31 января 2011 18:10 
Тема, ну я и не спорю. Кислотой-то они обработали для окисления углерода до COO-, но потом-то они держали его не в сильнокислой среде, а при указанном тобой pH.
Юный максималист, 31 января 2011 18:33 
Сережа, и я не спорю. Просто в тексте ты
попытался сказать коротко, и мне было неясно,
что подразумевалось.
Gogotsi Yury, 31 января 2011 18:37 
Слабые широкие пики углерода видны на Рис. 2. Также можно
найти и слабые пики от цитратных остатков или других
соединений на поверхности трубки, но они близки к уровню фона.
Gogotsi Yury, 31 января 2011 18:46 
Мы опубликовали две статьи в прошлом году которые более
детально описывают SERS:
E. Vitol, E. Brailoiu, Z. Orynbayeva, N. Dun, G. Friedman, Y. Gogotsi,
Surface-enhanced Raman spectroscopy as a tool for measuring
Ca2+ mobilizing second messengers in cellular extracts, Analytical
Chemistry, 82 (16) 6770–677 (2010)
E. A Vitol, Z. Orynbayeva, M. Bouchard, J. Azizkhan-Clifford, G.
Friedman, Y. Gogotsi, SERS-enabled nanopipette for intracellular
spectroscopy, ACS Nano, 3 (11) 3529–3536 (2009)
Если у вас нет подписки на эти журналы, они доступны на http://nano....ns/articles (password:
nmg)
Юный максималист, 31 января 2011 22:02 
Юрий, простите за занудство, но я спрашивал не
про пики "неокисленной нанотрубки", а про те
самые заряженные группы, которые образовались
после кислотной обработки.
А насчет цитрата - тоже недопонял, так частицы
им покрыты или Вам как-то от него избавиться
удалось?
Еще раз спасибо, что уделяете время
удовлетворению моего любопытства.
Gogotsi Yury, 02 февраля 2011 21:15 
Так как мы наносим золотые частицы на поверхность окисленных
трубок, у нас всегда есть функциональные группы и, вероятно,
остатки цитрата. Мы не пытались идентифицировать те слабые
пики которые мы наблюдали на эндоскопах. Нас удовлетворил тот
факт что они близки к уровню фона и не мешают нашему анализу.
Юный максималист, 02 февраля 2011 21:46 
Спасибо, Юрий.
Скажите, а чтобы наночастицы усливали
рамановский сигнал биологических молекул, эти
молекулы должны быть хемосорбированы на золоте
или достаточно простой близости к поверхности
металла? То есть если на золотых наночастицах
будет лежать слой молекул толщиной 20-30 нм, то
весь этот слой будет виден в спектре?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Рыба фугу
Рыба фугу

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.