(PhysOrg.com) -- Alla levande celler kräver ett bränsle för att fungera:adenosintrifosfat (ATP), cellen "bensin". Att upptäcka ATP i celler kan hjälpa forskare att observera energiska fysiologiska processer, såsom signalkaskader eller transportprocesser. Vidare, ATP-utarmning är relaterad till vissa sjukdomar, såsom Parkinsons sjukdom och ischemi (begränsat blodflöde i vävnader).
Ett team ledd av Michael S. Strano vid Massachusetts Institute of Technology i Cambridge (USA) har nu utvecklat en mer känslig, högre upplösning, och mer robust metod för detektering av ATP. Som forskarna rapporterar i tidskriften Angewandte Chemie , Metoden bygger på kolnanorör.
ATP detekteras vanligtvis med hjälp av luciferasanalysen. Luciferaser är enzymer som används i eldflugor och andra självlysande organismer för att producera ljus. De använder syre för att omvandla ett substrat som kallas luciferin till oxyluciferin, som sedan reagerar vidare för att producera ljus. Vissa luciferaser använder ATP för sina reaktioner. Den luciferasanalys som används för närvarande är komplex, tidskrävande, och lider av ett dåligt signal-brusförhållande.
MIT-teamet har nu utvecklat en variant av luciferasprotokollet:De fäste luciferaset till kolnanorör. I denna form tas enzymet lätt upp av celler. I närvaro av luciferin och ATP, oxyluciferin bildas som vanligt, som orsakar fluorescens. Vad som är intressant i det här fallet är att kolnanorör normalt fluorescerar i det nära infraröda (nIR) spektralområdet; detta släcks dock proportionellt genom tillsats av ATP till luciferasreaktionen. Varför? "Som den bildas, produkten oxyluciferin fäster sig stadigt på nanoröret, ” förklarar Strano. "Elektroner överförs från nanoröret till oxyluciferinet så att själva kolnanoröret inte längre kan fluorescera." Minskningen av nIR-fluorescens är lätt att upptäcka och fungerar som en indikator på ATP-koncentrationen.
"Vår nya sensor är mycket selektiv för ATP, ” fortsätter Strano. "Vi kunde använda den för att observera förändringen i ATP-koncentration över tid och rum i en cellkultur."
