Fluorescerande partiklar i nanostorlek som kallas kvantprickar har visat lovande som kraftfulla avbildningsmedel som kan upptäcka ett brett spektrum av sjukdomar, men dessa nanopartiklar är vanligtvis tillverkade av giftiga metaller som kadmium. Nu, forskare vid University of Buffalo har utvecklat en ny syntetisk metod som gör det möjligt för dem att designa och skapa biokompatibla fluorescerande nanokristaller gjorda av giftfritt kisel. Mer viktigt, utredarna har använt dessa kisel -nanokristaller för att avbilda tumörer och upptäcka spridning av cancer i lymfkörtlar.
Rapporterar sitt arbete i tidningen ACS Nano , ett team av utredare under ledning av Paras Prasad beskriver processen i två steg som de använder för att förbereda polymerbelagd, fluorescerande kiselnanopartiklar till vilka de kan fästa en mängd olika tumörmålande molekyler, inklusive en liten peptid känd som RGD som binder till de nya blodkärlen som omger tumörer. Denna syntetiska process gjorde det möjligt för forskarna att förbereda kisel-nanokristaller av väldefinierade storlekar, var och en med sin egen karakteristiska fluorescerande emissionstopp. Polymerbeläggningen förhindrar att nanokristaller elimineras snabbt inuti kroppen, ett öde som normalt väntar oskyddade kiselpartiklar i kroppen.
Efter att ha visat att RGD-derivatiserade nanokristaller var giftfria i både odlade cell- och hela djurstudier, utredarna visade att de kunde använda nanokristaller för att avbilda bukspottskörtel tumörer som växer i möss, och för att upptäcka tumörer i vävnadsprover som tagits bort för biopsi. Utredarna visade också att de kunde använda icke-riktade kisel-nanokristaller för att kartlägga vaktpostlymfkörtlar hos möss, lymfkörtlarna där metastatiska celler först ackumuleras när de sprids genom kroppen.
Detta jobb, som beskrivs i ett papper med titeln, " In vivo Riktad cancerbildning, Sentinel lymfkörtelkartläggning och flerkanalig avbildning med biokompatibla kisel-nanokristaller, "stöddes delvis av NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, ett omfattande initiativ för att påskynda tillämpningen av nanoteknik för förebyggande, diagnos, och behandling av cancer. Vid tidpunkten för detta arbete, Dr Prasad var den främsta utredaren av ett av 12 partnerskap för cancer-nanoteknikplattform som finansierades under NCI 'Alliances första femårsfas. En sammanfattning av denna uppsats finns på tidskriftens webbplats.
