Rastrear o movimento de proteínas dentro das células é crucial para a compreensão de vários processos celulares, incluindo vias de sinalização, tráfego de proteínas e dinâmica de organelas. Os nanossensores, que são partículas ou moléculas projetadas que podem detectar e relatar eventos biológicos específicos, oferecem ferramentas poderosas para monitorar entregas intracelulares de proteínas. Aqui está uma visão geral de como os nanosensores podem ser usados ​​para rastrear e rastrear proteínas:

1. Nanossensores Fluorescentes:

- Nanossensores fluorescentes são proteínas projetadas ou pequenas moléculas que emitem luz ao se ligarem à proteína alvo ou às suas moléculas associadas.
- Esses nanosensores são codificados geneticamente ou sintetizados quimicamente para conter um fluoróforo, que emite um comprimento de onda específico de luz quando excitado.
- Ao fundir o nanosensor à proteína de interesse ou aos seus parceiros de ligação, os pesquisadores podem visualizar e rastrear o movimento da proteína dentro da célula usando microscopia de fluorescência.
- Diferentes nanosensores fluorescentes podem ser usados ​​para monitorar a localização, interações e dinâmica de proteínas em células vivas.

2. Nanosensores bioluminescentes:

- Os nanosensores bioluminescentes utilizam enzimas que produzem luz através de reações químicas.
- Esses nanosensores são geneticamente modificados para expressar luciferase ou outras enzimas emissoras de luz, que geram luz após interação com substratos ou cofatores específicos.
- Ao fundir o nanosensor à proteína alvo, os pesquisadores podem monitorar a entrega e localização da proteína por meio de imagens de bioluminescência.
- Nanossensores bioluminescentes fornecem monitoramento em tempo real da dinâmica das proteínas in vivo ou em tecidos profundos, onde a penetração da luz é melhor que a fluorescência.

3. Nanosensores de imagem por ressonância magnética (MRI):

- Nanossensores de ressonância magnética são partículas ou agentes de contraste que podem ser detectados e rastreados por meio de técnicas de ressonância magnética (MRI).
- Esses nanosensores contêm materiais magnéticos, como nanopartículas de óxido de ferro, complexos de gadolínio ou íons de manganês.
- Quando expostos a um campo magnético, os nanosensores de ressonância magnética geram sinais detectáveis ​​que permitem aos pesquisadores visualizar e rastrear a entrega e localização de proteínas em tempo real.
- Os nanosensores de ressonância magnética são particularmente úteis para monitorar a dinâmica de proteínas em organismos inteiros ou tecidos onde os métodos ópticos são limitados.

4. Nanosensores de pontos quânticos:

- Os pontos quânticos são nanocristais semicondutores que exibem propriedades ópticas únicas, incluindo emissão de fluorescência ajustável e alto brilho.
- Os nanosensores de pontos quânticos podem ser funcionalizados com ligantes ou anticorpos que se ligam especificamente à proteína alvo.
- Ao conjugar pontos quânticos à proteína de interesse, os pesquisadores podem monitorar o tráfego, as interações e a localização de proteínas com alta sensibilidade e resolução espacial.
- Nanossensores de pontos quânticos permitem rastreamento e geração de imagens de proteínas em células vivas a longo prazo.

5. Nanossensores de ressonância plasmônica de superfície (SPR):

- Os nanosensores SPR utilizam o princípio da ressonância plasmônica de superfície para detectar e quantificar interações proteicas em tempo real.
- Esses nanosensores consistem em uma película metálica, como ouro ou prata, revestida com uma fina camada de um ligante ou anticorpo que se liga especificamente à proteína alvo.
- Quando a proteína alvo se liga à superfície do nanosensor, causa uma mudança no sinal SPR, que pode ser medido e quantificado.
- Nanossensores SPR são usados ​​para monitorar interações proteína-proteína, cinética de ligação de proteínas e mudanças conformacionais de proteínas em nanoescala.

Ao empregar nanosensores, os pesquisadores podem rastrear e rastrear proteínas dentro das células de forma não invasiva, fornecendo informações valiosas sobre o tráfego de proteínas, vias de sinalização e dinâmica celular. A escolha do nanosensor depende da proteína específica de interesse, do ambiente celular e da modalidade de imagem ou detecção desejada.