Ученые из Мичиганского Универистета установили, что золотые наноштыри можно использовать для фотоакустического наблюдения за воспаленными клетками.

Nanotechweb сообщает, что с помощью такой визуализации ученые вскоре смогут выявить на ранних стадиях заболевания головного мозга и сердца, а также артрит.

Фотоакустическая технология отображения основана на преобразовании света в акустические сигналы. При освещении живая ткань быстро нагревается и, как следствие, расширяется, что приводит к образованию акустической волны. Последнюю ученые могут наблюдать с помощью сверхчувствительного ультразвукового приемника.

Рис. 1. Контрастное изображение культуры клеток с диагностическими наноштырями

Как оказалось, золотые наноштыри подходят как нельзя лучше в качестве агентов для фотоакустического отображения. Помимо хорошей биосовместимости с живой тканью, наноштыри еще интенсивно поглощают падающий на них свет в инфракрасном диапазоне.

Кэнг Ким (Kang Kim) и его коллеги взяли за основу клетки пупочной вены человека. Их химически стимулировали биомаркером ICAM-1 для того, чтобы в них началось воспаление. После этого в культуру добавили золотые наноштыри. Через полчаса культуру поместили в солевой раствор и исследовали с помощью фотоакустического метода. Для сравнения учеными была исследована не стимулированная культура.

Оказалось, что акустическая интенсивность от «больных» клеток на 10 децибел выше чем у не стимулированных.

Рис. 2. Ким и его коллега получают изображения наноштырей

Как говорит Ким, по высококонтрастным изображениям образцов, полученных учеными можно установить на ранних стадиях ишемию мозга и другие заболевания сердечно-сосудистой системы на ранних стадиях in vitro. При этом стоимость диагностики сравнительно невелика.