p Se você está observando os processos complexos em uma célula viva, é fácil perder algo importante - especialmente se você estiver observando mudanças que demoram muito para se desdobrar e exigem imagens de alta resolução espacial. Mas uma nova pesquisa torna possível examinar as atividades que ocorrem ao longo de horas ou mesmo dias dentro das células, potencialmente resolvendo muitos dos mistérios associados a eventos em escala molecular que ocorrem nesses minúsculos seres vivos. p Uma equipe de pesquisa conjunta, trabalhando no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia e no Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID), descobriu um método de usar nanopartículas para iluminar o interior celular e revelar esses processos lentos. Nanopartículas, milhares de vezes menor que uma célula, têm uma variedade de aplicações. Um tipo de nanopartícula chamado ponto quântico brilha quando exposto à luz. Essas partículas semicondutoras podem ser revestidas com materiais orgânicos, que são adaptados para serem atraídos por proteínas específicas dentro da parte de uma célula que um cientista deseja examinar.

p "Os pontos quânticos duram mais do que muitos corantes orgânicos e proteínas fluorescentes que usamos anteriormente para iluminar o interior das células, "diz o biofísico Jeeseong Hwang, que liderou a equipe do lado do NIST. "Eles também têm a vantagem de monitorar as mudanças nos processos celulares, enquanto a maioria das técnicas de alta resolução, como a microscopia eletrônica, só fornecem imagens de processos celulares congelados em um momento. Usando pontos quânticos, agora podemos elucidar os processos celulares que envolvem os movimentos dinâmicos das proteínas. "

p Para seu estudo recente, a equipe se concentrou principalmente na caracterização de propriedades de pontos quânticos, contrastando-os com outras técnicas de imagem. Em um exemplo, eles empregaram pontos quânticos projetados para atingir um tipo específico de proteína de glóbulos vermelhos humanos que faz parte de uma estrutura de rede na membrana interna da célula. Quando essas proteínas se agrupam em uma célula saudável, a rede fornece flexibilidade mecânica à célula para que ela possa passar por capilares estreitos e outros espaços apertados. Mas quando a célula é infectada com o parasita da malária, a estrutura da rede de proteínas muda.

p "Como o mecanismo de agrupamento não é bem compreendido, decidimos examiná-lo com os pontos, "diz o biofísico do NIAID Fuyuki Tokumasu." Pensamos se pudéssemos desenvolver uma técnica para visualizar o agrupamento, poderíamos aprender algo sobre o progresso de uma infecção por malária, que tem vários estágios de desenvolvimento distintos. "

p Os esforços da equipe revelaram que, à medida que as proteínas da membrana se agrupam, os pontos quânticos ligados a eles são induzidos a se agrupar e brilhar mais intensamente, permitindo aos cientistas observar o progresso do agrupamento de proteínas. Mais amplamente, a equipe descobriu que quando os pontos quânticos se ligam a outros nanomateriais, as propriedades ópticas dos pontos mudam de maneiras únicas em cada caso. Eles também encontraram evidências de que as propriedades ópticas dos pontos quânticos são alteradas à medida que o ambiente em nanoescala muda, oferecendo maior possibilidade de usar pontos quânticos para detectar o ambiente bioquímico local dentro das células.

p "Algumas preocupações permanecem sobre a toxicidade e outras propriedades, "Hwang diz, "mas no total, nossas descobertas indicam que os pontos quânticos podem ser uma ferramenta valiosa para investigar processos celulares dinâmicos. "

p Mais Informações: H. Kang, F. Tokumasu, M. Clarke, Z. Zhou, J. Tang, T. Nguyen e J. Hwang. Sondagem de propriedades de fluorescência dinâmica de pontos quânticos simples e agrupados para imagens biomédicas quantitativas de células. WIREs Nanomedicina e Nanobiotecnologia . Visualização antecipada online em wire.wiley.com/WileyCDA/Wires… .html? PageType =early.

p Fonte:Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (notícias:web)