Использование квантовых точек в качестве люминесцирующих маркеров

      Медиков и биологов чрезвычайно интересует, как перемещаются в организме различные вещества (в частности, лекарства). Отслеживание такого перемещения позволяет им опреде-лить, как распределяются и усваиваются в организме новые препараты, то есть какова их биологическая усвояемость. До недавнего времени для подобных исследований применялись различные красители, называемые маркерами, подмешиваемые к исследуемому веществу.       Подкрашенные клетки были хорошо видны в оптический микроскоп на фоне бесцветных клеток организма, что позволяло делать довольно точные выводы об их локализации. Но органические красители, во_первых,могут быть токсичными, а во_вторых, для их обнаружения требуется облучение светом лишь определенной частоты, поскольку различные красители отражали различные частоты спектра.

      Следовательно, для одновременного исследования нескольких препаратов требовалось столько же источников света.Данную проблему удалось решить с помощью нанотехнологий, а точнее – квантовых точек, которые мы рассматривали в одной из предыдущих глав. Напоминаем, что квантовые точки– это полупроводниковые кристаллы нанометрового размера,

имеющие уникальные химические и физические свойства, не характерные для тех же веществ в макромасштабе. Учеными были получены уникальные флуоресцентные квантовые точки,

причем разного цвета. Эти точки дают намного более мощный отблеск света, чем традиционные красители, и обладают особым биоинертным покрытием, которое, с одной стороны, защищает сами квантовые точки от «нападения» ферментов и других биологических молекул, а с другой – не дает возможности токсичным веществам попасть в организм, что очень важно для диагности-ки заболеваний. Кроме того, разные группы таких нанометок можно освещать одним общим источником.

      Квантовые точки широко применяются в диагностических целях. В частности, их можно присоединять к биомолекулам типа антител, пептидов, белков или ДНК. А эти комплексы, в

свою очередь, могут быть спроектированы так, чтобы обнаруживать другие молекулы напри-мер,типичные для поверхности раковых клеток). В одном из опытов квантовые точки селенида кадмия были соединены со специфическим антителом, реагирующим с поверхностью клеток раковой опухоли. Квантовые точки вводили в кровеносную систему мышей, которая разносила их по организму. Нанокристаллы попадали в опухоль и накапливались там (и практически нигде больше), в результате чего опухоль оказалась хорошо различимой визуально.

      Применение квантовых точек может существенно расширить диагностические возможности медицины. Ведь можно сконструировать сотни разновидностей квантовых точек, соединяющихся в организме с различными биомолекулами или антигенами, и таким образом находить участки со специфическим сочетанием признаков заболевания.

Рис 199. Растворы квантовых точек выглядят как подкрашенная вода*

* Перепечатано с http://ehf.uni_oldenburg.de

      Дальнейшие планы исследователей еще заманчивее. Новые квантовые точки, соединенные с набором биомолекул, будут не только находить и показывать опухоли, но и осуществлять точ-ную адресную доставку новых поколений лекарств.