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Betrachtung des Inneren von lebenden Zellen

2012-01-06 7
   
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Die optische Bildgebung von Zellen hat uns gelehrt, viel von dem, was wir in der Biologie wissen, aber körperliche Einschränkungen verhindern Auflösungen, die uns viele subzelluläre Features sehen lassen würde. Nun haben Forscher am Lawrence Berkeley National Lab und der University of California, Berkeley, berichten die Entwicklung eines nanoskaligen Endoskop, das beide Bild können intrazelluläre Objekte und Nutzlasten liefern genau in das Innere lebender Zellen ohne Schäden an ihnen beobachtet.

Die Vorrichtung besteht aus einer optischen Faser, die an der Spitze befestigt Laserlicht zu einem Zinnoxid-Nanodraht-Wellenleiter liefert. Der Nanodraht schmales Profil ermöglicht es ohne Beschädigung der Membran in die Zelle eingeführt werden kann. Einmal positioniert ist, Licht über die optische Faser geliefert wird dem Nanodraht geleitet, der erneut emittiert es in einem sehr engen Sichtfeld.

Mit der neuen Technik konnten die Forscher Quantenpunkte zu liefern und intrazelluläre Objekte zu visualisieren, dass ein traditionelles optisches Mikroskop kann es nicht.

Um ihre Nanodraht- Endoskop als lokale Lichtquelle für die subzelluläre Bildgebung zu testen, Yang und seine Co-Autoren optisch gekoppelt ist es zu einem Anregungslaser eines Wellenleiters dann blaues Licht durch die Membran und in das Innere der einzelnen HeLa-Zellen, die am häufigsten verwendeten menschlichen Zelle unsterblich Linie für die wissenschaftliche Forschung.

"Der optische Ausgang von dem Endoskop Emission war eng mit der Nanodraht- Spitze beschränkt und dadurch stark gerichtet und lokalisierte Beleuchtung angeboten", sagt Yang. "Das Einsetzen unserer Zinnoxid-Nanodraht in das Zytoplasma nicht induzierte Zelltod, Apoptose, signifikante Zellstress oder Membranruptur. Darüber hinaus ist die intrazelluläre Umgebung von HeLa-Zellen mit blauem Licht mit Hilfe der Nanosonde schaden nicht die Zellen, weil die Beleuchtungs Beleuchtung Volumen so klein war, bis auf den Picoliter-Skala. "

Nachdem die Biokompatibilität ihrer Nanodraht- Endoskop gezeigt, Yang und seine Co-Autoren Als nächstes testeten ihre Fähigkeiten für Nutzlasten auf bestimmte Websites innerhalb einer Zelle zu liefern. Sowie ein Mangel an zeitlichen Kontrolle über den Lieferprozess Während Kohlenstoff und Bornitrid-Nanoröhrchen-basierten haben Single-Cell-Delivery-Systeme berichtet, leiden diese Systeme von Lieferzeiten, die von 20 bis 30 Minuten reichen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, Yang und seine Co-Autoren Quantenpunkten auf die Zinnoxid-Nanodraht Spitze ihres Endoskop mit photoaktivierten Linker angebracht, die von Low-Power-UV-Strahlung gespalten werden kann. Innerhalb einer Minute ihre funktionalisierten Nanodraht Endoskop konnte ihre Quantenpunkt Ladung in die gezielten intrazellulären Seiten freizugeben.



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