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

 

NanoKites in NanoSky
NanoKites in NanoSky

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые 3D пористые наноуглеродные материалы из панцирей морских крабов. Клапан без клапана: как идёт воздух в лёгких у птиц. Углеродные фуллертрубки: от полупроводников до металлов. Механическое напряжение и
поверхностное натяжение скирмионов.

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Международная магистратура по химии/геномике/нанотехнологиям без экзаменов - участвуй в Конкурсе портфолио
Международный научный центр SCAMT Университета ИТМО объявляет Конкурс портфолио, победители которого будут зачислены на бюджетные места на одну из программ международной магистратуры "Химия прикладных материалов", "Прикладная геномика" или "Молекулярная биология и биотехнология" без вступительных экзаменов!

В тесноте, да не в обиде: микрореакторы и псевдоморфы
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Известный всем принцип «в тесноте, да не в обиде» относится не только к людям, это отличная демонстрация одного из не менее известных подходов уже в области нанотехнологий, основанного на использовании гетерогенных микрореакторов для формирования наноструктурированных частиц в ограниченном пространстве. При этом наночастицы или наноструктуры формируются в «тесноте», будучи ограниченными границей раздела микрореактора с окружающей средой, но никто на это не в обиде – с использованием микрореактора удается контролировать сложную и удивительную агрегатную структуру из наночастиц, которая может играть ключевую роль в формировании практически важных свойств наноматериалов.

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.