تولید نانوذراتی که نشر طولانی‌تری در تصویربرداری زیستی دارند

به گزارش گروه علم و فناوری آنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، محققان معمولا با استفاده از روش‌های نوری از بافت‌ها تصویربرداری می‌کنند. در یکی از این روش‌ها از تابش ذاتی نانوذرات در محدوده طول موج مادون قرمز نزدیک که پراش کمی دارد، برای تصویربرداری استفاده می‌شود. پستاب (afterglow) پدیده‌ای تابشی است که در اثر رهاشدن آهسته فوتون از مواد پر انرژی انجام می‌شود. این پدیده برای تصویربرداری زنده از بافت‌ها بسیار مفید است و معمولا از نانوذرات معدنی حاوی یون‌های فلزات خاک‌های کمیاب نظیر یوروپیوم در آن‌ها استفاده می‌شود. هر چند این ذرات برای سلول‌های زنده خطرناک هستند.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه صنعتی نانیانگ در سنگاپور موفق به ساخت نانوذرات پلیمری نیمه‌هادی (SPNs) شدند که مبتنی بر پلیفنیل وینیلن است و پستاب طولانی مدتی دارد. این نانوذرات که از نظر نوری فعال هستند، دارای ابعاد کمتر از 40 نانومتر بوده است و کاملا آلی هستند. در واقع این نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر بوده و اجزای آن سمی نیستند.

کانی پو از محققان این پروژه می‌گوید: «شدت پستاب این نانوذرات 100 برابر بیشتر از ذرات معدنی رایج بوده است و سیگنال‌های ایجاد شده توسط آن می‌تواند از بدن موش بیرون آید. نانوذرات پلیمری که ما ساختیم در طولانی‌ترین طول موج یعنی 780 نانومتر، بلندترین نیمه عمر یعنی 396 ثانیه را دارند. برای مقایسه، می‌توانید این پلیمرها را با نانوذرات معدنی تقویت شده با عناصر خاک‌های نادر مقایسه کنید که در محدوده 510 تا 716 نانومتر نیمه عمری کمتر از 200 ثانیه دارند».

این گروه تحقیقاتی توانست کنتراست بالایی در تصاویر گرفته شده از توده‌های لنفاوی و تومورهای سرطانی در موش‌ها ایجاد کند. نتایج یافته‌های محققان نشان داد که نسبت سیگنال به نویز در این ذرات 127 برابر بیشتر از تصاویر فلورسانس NIR است. این ذرات را می‌توان در پیمایشگرهای هوشمند مولکولی قرار داد تا درصورت وجود زیست‌نشانگرهای ویژه‌ای، تابش انجام شود.