ของเทคโนโลยีควอนตัมดอทมามากพอแล้ว เพื่อให้มันพร้อมสำหรับบทบาทในการถ่ายภาพทางชีวภาพ Nie กล่าว การศึกษาใหม่ 3 ชิ้นแสดงให้เห็นว่านักวิจัยสามารถเชื่อมโยงแอนติบอดีหรือโมเลกุลพิเศษเข้ากับจุดหนึ่งๆ เพื่อให้จับกับโปรตีนเฉพาะในเซลล์หรือตัวอย่างเนื้อเยื่อเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ยังได้เรียนรู้ที่จะฉีดจุดเข้าไปในเซลล์โดยตรงหรือปล่อยให้เซลล์กลืนกินอนุภาค จากนั้นนักวิจัยสามารถติดตามเซลล์ผ่านการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต
Nie กล่าวว่า “เอกสารทั้งสามชิ้นนี้แสดงถึงความสำเร็จครั้งสำคัญในการใช้งานทางชีวภาพ” ของควอนตัมดอท “เอาล่ะ เกมเปิดแล้ว”
เอกสารเหล่านี้อาศัยความก้าวหน้าล่าสุดของเคมีพื้นผิวควอนตัมดอท ตัวอย่างเช่น จุดต่างๆ นั้นไม่ชอบน้ำ ดังนั้นพวกมันจึงต่อต้านการละลายในน้ำที่ครอบงำเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต แม้ว่ากลุ่มของ Nie และ Alivisatos ต่างพบวิธีทำให้จุดของพวกเขาละลายน้ำได้ แต่นักวิจัยก็พยายามคิดค้นวิธีการใหม่ๆ ที่รวดเร็วและง่ายขึ้น และจบลงด้วยอนุภาคที่เรืองแสงได้นานขึ้นและมีโอกาสน้อยที่จะทำให้ตัวอย่างเป็นพิษ
ยิ่งไปกว่านั้น พื้นผิวของจุดต่าง ๆ ยังต้องการวิธีที่หลากหลายในการเชื่อมโยงกับแอนติบอดีและโมเลกุลอื่น ๆ ที่หลากหลายซึ่งจะกำหนดเป้าหมายไปยังโครงสร้างเซลล์เฉพาะ การเคลือบแบบใหม่ประกอบด้วยเปลือกซิลิกอน โพลิเมอร์ทรงกลม และโมเลกุลที่ประกอบตัวเองได้เองที่เกาะแน่นบนจุดต่างๆ
แทนที่จะเคลือบหรือห่อหุ้มจุดต่างๆ Hedi Mattoussi
จาก US Naval Research Laboratory (NRL) ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. และเพื่อนร่วมงานของเขาเปลี่ยนพื้นผิวที่เกลียดน้ำของจุดด้วยสารเคมีด้วยพื้นผิวใหม่ที่ทนทานต่อน้ำมากกว่า จุดเหล่านี้รักษาความสามารถในการเรืองแสงได้นานกว่าหนึ่งปี แม้ในขณะที่อยู่ในน้ำ Mattoussi กล่าว แต่เขาต้องการสร้างจุดที่คงที่ตลอดไป
หนึ่งในสามรายงานล่าสุด Mattoussi และเพื่อนร่วมงาน NRL ของเขา ซึ่งร่วมมือกับกลุ่มวิจัยของ Simon ที่ Rockefeller แก้ไขปัญหาอื่นเกี่ยวกับจุดควอนตัม นั่นคือความจำเพาะ ในเดือนมกราคมNature Biotechnologyนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าจุดควอนตัมสามารถติดฉลากโปรตีนในเซลล์ได้อย่างเฉพาะเจาะจงเช่นเดียวกับหนึ่งในโปรตีนเรืองแสงสีเขียวที่มีฟลูออโรฟอร์มาตรฐานทองคำในปัจจุบันซึ่งพบครั้งแรกในแมงกะพรุนบางชนิด ทีมงานของไซมอนได้ออกแบบเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพื่อผลิตโปรตีนบนพื้นผิวที่มีโปรตีนเรืองแสงสีเขียวติดอยู่ และเป็นตัวบ่งชี้การดื้อต่อยารักษาโรคบางชนิด
ในการทดลองหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดเซลล์ให้กับแอนติบอดีที่จับกับโปรตีนดื้อยา จากนั้นจึงเพิ่มจุดควอนตัมดอทที่เปล่งแสงสีส้มซึ่งเคยเชื่อมโยงกับอะวิดิน ซึ่งเป็นโมเลกุลที่จับกับแอนติบอดีเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย ในการทดลองอื่น ทีมงานได้ทำการติดแอนติบอดีเข้ากับจุดควอนตัมโดยใช้โมเลกุลตัวเชื่อมโยง โปรตีน G แล้วใส่ลงในจานที่มีเซลล์ ในการทดลองทั้งสอง นักวิจัยสังเกตว่าการเรืองแสงสีส้มจากจุดควอนตัมตรงกับรูปแบบการเรืองแสงจากโปรตีนเรืองแสงสีเขียวที่ติดอยู่กับโปรตีนที่ผิวเซลล์อย่างแม่นยำ
Wu และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Quantum Dot และ Genentech ในเซาท์ซานฟรานซิสโก รัฐแคลิฟอร์เนีย ใช้เทคนิคที่คล้ายคลึงกับกลุ่มของ Simon ในการติดฉลากโปรตีนเฉพาะบนพื้นผิวเซลล์ แต่รวมถึงไซโตพลาสซึมและนิวเคลียสของเซลล์ด้วย พวกเขาเชื่อมโยงโมเลกุล streptavidin หรือ immunoglobulin G กับจุดต่างๆ ด้วยควอนตัมดอทของพวกมัน โมเลกุลเหล่านี้จึงค้นหาแอนติบอดีที่เกาะติดกับโปรตีนบนเซลล์ เทคนิคนี้ช่วยให้กลุ่มของ Wu สามารถตรวจจับและติดฉลากเครื่องหมายมะเร็งเต้านมบนพื้นผิวด้านนอกของเซลล์ที่อาศัยอยู่ในจานทดลองได้
ในการตรวจสอบภายในเซลล์ นักวิจัยได้นำจุดควอนตัมดอตที่เชื่อมโยงกับสเตรปตาวิดินเข้าไปในไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่ตายแล้วซึ่งเตรียมมาเป็นพิเศษ จุดดังกล่าวระบุว่าเส้นใยแอกตินและเส้นใยไมโครทูบูลที่ประกอบกันเป็นโครงกระดูกของเซลล์ พวกเขายังแท็กโปรตีนภายในนิวเคลียส ไม่ว่าจะอยู่บนพื้นผิวหรือภายในเซลล์ บีคอนควอนตัมดอทจะสว่างกว่าและเสถียรกว่าสีย้อมอินทรีย์ทั่วไป นักวิจัยระบุในวารสารNature Biotechnology เดือนมกราคม
แต่การติดฉลากภายในเซลล์ที่มีชีวิตล่ะ เพื่อตอบคำถามดังกล่าว Benoit Dubertret จาก Laboratoire d’Optique Physique ที่ CNRS ในปารีสและเพื่อนร่วมงานของเขาที่สถาบันสามแห่งของสหรัฐฯ ได้ฉีดสารละลายควอนตัมดอทเข้าไปในตัวอ่อนของกบและเฝ้าดูสิ่งมีชีวิตเติบโตเป็นเวลา 5 วัน นักวิจัยพบว่าเมื่อเซลล์แบ่งตัว ควอนตัมดอทจะจบลงที่เซลล์ลูกสาว การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2545 ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตได้
นอกเหนือจากการตอบคำถามพื้นฐานทางชีววิทยาเกี่ยวกับการพัฒนาของตัวอ่อนแล้ว การติดฉลากนี้บ่งชี้ว่าควอนตัมดอทไม่เป็นพิษต่อเซลล์เหล่านี้ Dubertret กล่าว ถ้าจุดเหล่านี้เป็นพิษ เขากล่าวว่า ตัวอ่อนอาจจะมีรูปร่างผิดปกติ
Credit : เว็บยูฟ่าสล็อต
