Углеродные наноточки для биоимиджинга и медицинской диагностики

Научному миру не дают покоя люминесцирующие углеродные наноточки (С-точки). На днях сообщалось о разработке нового метода синтеза этой субстанции китайскими учёными, а сегодня исследователи из Индийского технологического института заявили о получении «водорастворимых» С-точек, способных избирательно излучать свет любой длины волны из видимого диапазона без какой-либо специальной обработки их поверхности.

Подобные спектральные свойства как нельзя лучше подойдут для медицинской диагностики и самых разнообразных методов визуализации в биологии.

Углеродные наноточки — это предельно малые люминесцирующие нанообъекты, которые используются для мониторинга сложных биологических процессов внутри клеток. Они изначально гораздо менее токсичны, чем их аналоги на основе соединений переходных металлов, что, казалось бы, открывает С-точкам все двери в биологии и медицине. Но у любой медали есть две стороны: светоизлучающие способности нынешних С-точек далеки от идеала.

Большинство способов получения С-точек требует покрытия углеродных наночастиц специальными молекулами для достижения практически полезной люминесценции. Индийские учёные успешно синтезировали свои С-точки, подвергнув пиролизу сахар декстрин с помощью микроволновой печи. Полученные углеродные наноточки обладали способностью люминесцировать разным цветом в зависимости от длины волны возбуждающего света без проведения какой-либо модификации их поверхности.

Причина, по которой синтезированные индийцами наноточки обретают столь необычную способность, пока остаётся тайной, но это не мешает уже сейчас осуществлять полный контроль над люминесценцией С-точек, подбирая ту, что лучше всего подходит для конкретных нужд биологов и медиков.

Чтобы убедиться в нетоксичности своих наноточек, учёные добавили их разные концентрации к клеточным культурам. После трёх дней число выживших клеток в клеточных культурах (включая контрольный образец) никак не зависело от концентрации С-точек, что позволяет с уверенностью говорить об их безопасности для живых тканей.

Отчёт о проделанной работе опубликован в журнале Science and Technology of Advanced Materials.

Подготовлено по материалам Phys.Org.