Dr Ning Fang från kemiavdelningen vid Georgia State University har utvecklat en ny optisk bildteknik, Single Particle Orientation and Rotational Tracking (SPORT), att avbilda rotationsrörelser i levande celler och i slutändan rikta mot cancerceller.
Fangs uppfinning är ett differentialinterferenskontrast (DIC) mikroskopi-baserat bildverktyg, som spårar plasmoniska nanopartiklar i olika former och storlekar. SPORT är ett modifierat kommersiellt mikroskop med femdimensionella enpartikelspårningsmöjligheter.
"DIC-mikroskopi har länge använts som en komplementär teknik för bildceller eftersom den ger bättre visualisering av cellulära funktioner än andra fjärrfält optiska mikroskopitekniker, "sa Fang." De senaste ansträngningarna som gjorts i mitt laboratorium har förvandlat DIC -mikroskopi till ett primärt forskningsverktyg för att spåra plasmoniska nanopartiklar i biologiska prover. "
SPORT gör det möjligt för forskare att förvärva grundläggande kunskap om den detaljerade rotationsdynamiken för cellulära processer, såsom vidhäftning, endocytos och transport av funktionaliserade nanopartiklar som är relevanta för läkemedelsleverans och virusinträde. Fang fick det prestigefyllda innovationspriset från Federation of Analytical Chemistry and Spectroscopy Societies för denna uppfinning.
Guldnanopartiklar kan hämma cancercellsvandring och förhindra metastaser, som är en ledande orsak till cancerrelaterade dödsfall. Tills nu, inte mycket har förståtts om varför guldnanopartiklar har denna förmåga, Sa Fang.
SPORTEN hjälper till att svara på denna fråga, ger insikt i nanopartikel-protein och cellinteraktioner specifikt relaterade till cellmigration.
"Våra ansträngningar bidrar med viktig grundläggande kunskap för att svara på de mest kritiska, men fortfarande svårfångad fråga under de senaste två decennierna, "sa Fang." Vad är den bakomliggande mekanismen för de djupgående effekterna av nanopartiklar på cytotoxicitet, människors hälsa och miljöer? "
Nästa steg för Fang och hans forskargrupp är att utveckla datorstimuleringar för att förstå effekterna av nanopartikelformer, storlekar och ytmodifierare.
