Diamantové nanosondy nezničitelné světlem
- Podrobnosti
Diamantové částice jsou dobře známé vysoce účinná abraziva pro broušení a leštění povrchů. Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, Českého vysokého učení technického, Ústavu jaderné fyziky AV ČR a Fyzikálního ústavu AV ČR společně s kolegy z Belgie a Německa vyvinuli metodu, které pro tyto tzv. nanodiamanty otevírá novou oblast aplikací. Z málo aktivních částic lze nyní připravit vysoce jasné fluorescenční nanosondy. Tyto částice mají unikátní vlastnosti, které je odlišují od jiných barviv: nelze je vybělit světlem, což u naprosté většiny podobných materiálů představuje kritický problém pro jejich aplikace.
Pro výzkum rakoviny, buněčného metabolizmu i architektury buněk jsou potřeba mikroskopické metody umožňující sledovat buňku po velmi dlouhý čas při intenzivním osvětlení. Jednou z takových metod je tzv. konfokální mikroskopie, při níž jsou objekty obarvené fluorescenčními barvivy pozorovány s vysokým rozlišením v laserovém svazku. Fluorescenční barviva vykazují zvláštní chování: v odraženém a průchozím světle mají rozdílné barvy. Jednou z velkých nedostatků této i podobných metod je rychlá degradace barviv působením intenzivního světla. Vývoj nových látek vysoce odolných proti degradaci světlem tak představuje jeden z klíčových problémů, jejichž překonání může posunout limity metod a zlepšit tak porozumění buněčným procesům.
Čeští vědci ve spolupráci s kolegy ze dvou zahraničních pracovišť vypracovali novou metodu přípravy vysoce jasných fluorescenčních nanočástic na bázi diamantu. Výsledky tohoto výzkumu byly dnes zveřejněny prestižním vědeckým časopisem Nanoscale, který práci vybral na titulní stranu. Ačkoliv diamant sám o sobě nefluoreskuje, lze jej proměnit ve fluorescenční částice vytvořením zvláštních poruch v krystalu, tzv. center dusík-vakance. Ty mají ve srovnání s jinými molekulami mimořádné vlastnosti: představují zatím jediný materiál, jehož barevnost je pomocí světla nezničitelná. Hledaným klíčem k vysoce jasným částicím bylo nalezení účinnějšího postupu k vytvoření těchto center uvnitř nanokrystalů. Diamantové nanočástice tak mohou získat dostatečnou jasnost. Nový postup spočívá v ozáření nanodiamantů ve svazku protonů v částicovém urychlovači cyklotronu, ve správném teplotním režimu jejich zpracování a specifickém typu chemického zpracování jejich povrchu. „Naše výsledky otevírají cestu k novým nanomateriálům,
které mohou být použity jako značky pro dlouhodobé stopování procesů v buňkách. Jasnost částic, které jsme dosáhli, představuje nečekaný skok ve výzkumu podobných sond.“, říká Dr. Petr Cígler, vedoucí Laboratoře syntetické nanochemie na ÚOCHB AV ČR.
zdroj: tisková zpráva AVČR
