Material:
- Däggdjurscellinje av intresse (t.ex. HeLa, COS-7)
- Cellodlingsmedium (t.ex. Dulbecco's Modified Eagle Medium, DMEM)
- Fetalt bovint serum (FBS)
- Penicillin-Streptomycin antibiotikalösning
- Quantum dot prekursormaterial (t.ex. kadmiumselenid (CdSe) eller kadmiumtellurid (CdTe) salter)
- Natriumborhydrid (NaBH4)
- L-askorbinsyra
- Polyetylenimin (PEI)
- Nukleär lokaliseringssignal (NLS) peptid
- Transfektionsreagens (t.ex. Lipofectamine 2000)
Procedur:
1. Cellkultur:
- Behåll den intressanta däggdjurscellinjen i ett cellodlingsmedium kompletterat med FBS och penicillin-streptomycin-antibiotikalösning.
- Platta ut cellerna på täckglas av glas eller i odlingsskålar för mikroskopi och andra analyser.
2. Syntes av kvantpunktsprekursorer:
- Bered en stamlösning av quantum dot precursor-materialet (t.ex. CdSe- eller CdTe-salter) i ett lämpligt lösningsmedel (t.ex. kloroform eller dimetylformamid).
- För CdSe-kvantprickar, lös upp CdSe-saltet i trioktylfosfin (TOP) och tillsätt trioktylfosfinoxid (TOPO) som stabiliseringsmedel.
- För CdTe-kvantprickar, lös upp CdTe-saltet i TOP och tillsätt tellurpulver och TOPO.
3. Kärninriktad peptidkonjugation:
- Konjugera kvantpunktprekursorlösningen med NLS-peptiden för att säkerställa nukleär lokalisering.
- Blanda NLS-peptiden med quantum dot prekursorlösningen och rör om i flera timmar eller över natten.
- Rena den NLS-konjugerade quantum dot prekursorlösningen med centrifugering eller membranfiltrering.
4. Kvantpunktssyntes inom celler:
- Transfektera cellerna med den NLS-konjugerade kvantprickprekursorlösningen med ett lämpligt transfektionsreagens (t.ex. Lipofectamine 2000).
- Följ tillverkarens instruktioner för transfektionsprotokollet.
- Inkubera cellerna under tillräckligt lång tid (t.ex. 24-48 timmar) för att möjliggöra kvantpricksyntes i kärnan.
5. Reduktion och stabilisering:
- Efter inkubation, behandla cellerna med ett reduktionsmedel (t.ex. NaBH4) och ett stabiliseringsmedel (t.ex. L-askorbinsyra) för att minska kvantprickprekursorerna och förbättra deras stabilitet.
- Bered en färsk lösning av NaBH4 och L-askorbinsyra i cellodlingsmedium.
- Tillsätt reduktions- och stabiliseringsmedelslösningen till cellerna och inkubera under en kort tid (t.ex. 1-2 timmar).
6. Bildbehandling och analys:
- Använd fluorescensmikroskopi för att visualisera kvantprickarna som odlas i kärnan av levande celler.
- Konfokalmikroskopi eller superupplösningstekniker kan ge detaljerad information om kvantprickarnas lokalisering och morfologi.
- Analysera kvantprickarnas optiska egenskaper, såsom emissionsspektra, intensitet och fotostabilitet, för att bedöma deras funktionalitet och lämplighet för specifika tillämpningar.
Ytterligare överväganden:
- Valet av kvantprickprekursormaterial och förutsättningarna för syntes kan påverka storleken, formen och sammansättningen av kvantprickarna som bildas i cellerna.
- Optimering av transfektions- och syntesförhållandena kan vara nödvändig för att uppnå effektiv nukleär lokalisering och kvantpunktsbildning.
- Lämpliga kontroller, såsom celler behandlade med icke-konjugerade kvantprickprekursorer eller celler utan transfektion, bör inkluderas för att säkerställa korrekt tolkning av resultaten.
Genom att följa detta protokoll kan forskare framgångsrikt odla kvantprickar direkt i kärnan av levande celler, vilket möjliggör utforskning av nya vägar inom bioavbildning i nanoskala, cellulär nanoteknik och nanomedicin.
