Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
FMM
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Anteny nanofotoniczne do badania chorób w nanoskali

Jesteśmy o krok od pełnego zrozumienia mechanizmów żywych komórek dzięki najnowszym odkryciom w dziedzinie nanofotoniki. Unijnym naukowcom udało się wykorzystać nanoanteny w dziedzinie biologii – to wyczyn, którego nigdy wcześniej nie udało się osiągnąć. Rozpoczęto współpracę z głównymi podmiotami w branży.

Obserwowanie procesów biologicznych w żywej komórce jest jak poszukiwanie Świętego Graala w dziedzinie biologii molekularnej i komórkowej. Procesy te, obejmujące interakcje między cząsteczkami w nanoskali, jest niezwykle trudno zwizualizować przy użyciu obecnej technologii obrazowania. To samo dotyczy interakcji między białkami, kwasami nukleinowymi czy enzymami.

„Obecna technologia ma wiele ograniczeń” – mówi dr Maria Garcia-Parajo, koordynator projektu NANO-VISTA (Advanced photonic antenna tools for biosensing and cellular nanoimaging) i Group Leader w hiszpańskim instytucie ICFO. „Przykładowo, niewiele wiemy o sposobie organizacji receptorów w błonie komórkowej. To niezwykle ważne zagadnienie, ponieważ komórki w naszym organizmie komunikują się ze sobą oraz ze środowiskiem zewnątrzkomórkowym poprzez liczne receptory umieszczone na powierzchni komórki umożliwiające im wykonywanie specjalnych funkcji”.

Udowodniono również, że nieprawidłowe zmiany w organizacji i dynamice receptorów na powierzchni komórek przyczyniają się do występowania ogromnej liczby chorób, takich jak nowotwory, choroby neurologiczne i neurodegeneracyjne, zaburzenia autoimmunologiczne oraz infekcje patogenne. „Wizualizacja tych procesów w skali nanometrycznej oraz w różnych skalach czasowych w czasie rzeczywistym wymaga technik obrazowania o niezwykle wysokiej rozdzielczości” – kontynuuje dr Garcia-Parajo.

Różne przykłady niezwykle wysokiej rozdzielczości.

Dr Garcia-Parajo i jej zespół uważają, że rozwiązaniem są fotoniczne nanoanteny – nanometrycznej wielkości punkty odbierające światło (hot spoty), które mogą być wykorzystane do obrazowania próbki w skali ok. 20 nm i badania interakcji między cząsteczkami. Nie jest to jedyna droga do osiągnięcia takiej rozdzielczości – inne formy mikroskopii super-rozdzielczej opierają się na specyficznych etykietach fluorescencyjnych. Mogą jednak nie nadawać się do wszystkich zastosowań biologicznych – jest to ograniczenie, które nie dotyczy anten fotonicznych. Anteny te można wykorzystać w połączeniu z innymi rozwiązaniami, takimi jak spektroskopia korelacji fluorescencji, aby zapewnić mikrosekundową rozdzielczość.

Chociaż właściwości fizyczne nanoanten zostały już dokładnie zbadane, projekt NANO-VISTA jest pierwszą udaną próbą wykorzystania ich w dziedzinie biologii dzięki innowacyjnym konstrukcjom.

Dr Garcia-Parajo szczegółowo opisuje proces, dzięki któremu dokonano tego przełomowego odkrycia: „Opracowaliśmy nowe metody produkcji wielkoskalowych układów anten, aby zbadać liczne komórki w nanoskali, radząc sobie z ich heterogenicznością. Uwzględniliśmy konstrukcje, które dokładnie odtworzą wydajność optyczną anten, pozwolą na wyprodukowanie tysięcy anten na jednym podłożu, zapewnią możliwość ponownego użycia i mogą zostać wyprodukowane niskim kosztem. Na koniec połączyliśmy te nanostruktury z nowymi technikami spektroskopii fluorescencyjnej, aby zapewnić nie tylko wysoką rozdzielczość przestrzenną, ale także, co najważniejsze, niezwykle wysoką rozdzielczość czasową”.

Wyniki demonstracji przeprowadzonych w ramach projektu były znakomite. Zespół przedstawił metodę wykrywania pojedynczych biomolekuł (DNA i różnych białek) w objętości zeptolitrów, wzmocnił sygnały fluorescencyjne z pojedynczych molekuł o czynniki 105-krotnie większe od sygnałów emitowanych przez pojedynczą molekułę przy wzbudzeniu światłem z konwencjonalnego mikroskopu konfokalnego, odkrył sprzężenie ekscytonowe w pojedynczych kompleksach zbierających światło i we współpracy z immunologami zbadał procesy adhezji i migracji komórek układu odpornościowego.

Zainicjowano współpracę z kilkoma głównymi podmiotami z branży na całym świecie – w Stanach Zjednoczonych, Indiach, Wielkiej Brytanii i Hiszpanii. Następne działania: Wykorzystanie technologii opracowanej w ramach projektu NANO-VISTA w biologii błony komórkowej i sygnalizacji komórkowej, integracja ze standardowymi mikroskopami lub platformami do badań przesiewowych wysokiej przepustowości w celu szybkiego zbadania konkretnych przeciwciał, interakcji pomiędzy ligandami, a nawet opracowania leków. Produkty uboczne są obecnie przygotowywane do wprowadzenia na rynek w przyszłości, chociaż pełna komercjalizacja wszystkich rezultatów projektu wciąż stwarza pewne problemy.

„Konsorcjum NANO-VISTA wciąż jest aktywne” – cieszy się dr Garcia Parajo. „W ramach projektu NANO-VISTA stworzyliśmy sposób na przejście do nanoskali z mikrosekundową rozdzielczością czasową. Teraz musimy wykorzystać te informacje do obrazowania pojedynczych komórek i populacji komórek w skali mikro i mezo. Mam nadzieję, że nowe źródła finansowania ze strony Komisji Europejskiej pozwolą spełnić to marzenie”.

Źródło: www.cordis.europa.eu


Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Polimer o właściwościach przeciwgrzybiczych Stypendia ministra nauki dla niemal 400 studentów Skuteczniejsze leczenie chorych na nowotwory krwi Tylko 36% transgranicznych wód podziemnych ma ochronę Technologia ultradźwiękowa w diagnostyce chorób Palacze mają w brzuchu więcej tłuszczu Polimer o właściwościach przeciwgrzybiczych Stypendia ministra nauki dla niemal 400 studentów Skuteczniejsze leczenie chorych na nowotwory krwi Tylko 36% transgranicznych wód podziemnych ma ochronę Technologia ultradźwiękowa w diagnostyce chorób Palacze mają w brzuchu więcej tłuszczu Polimer o właściwościach przeciwgrzybiczych Stypendia ministra nauki dla niemal 400 studentów Skuteczniejsze leczenie chorych na nowotwory krwi Tylko 36% transgranicznych wód podziemnych ma ochronę Technologia ultradźwiękowa w diagnostyce chorób Palacze mają w brzuchu więcej tłuszczu

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje