Fluorescentne nanočestice kontrolišu otkucaje stanica srčanog mišića

Nanočestice koje usporavaju ili ubrzavaju ritam kardiomiocita, izvor: Nature Communications

Već sam pisala o nanočesticama koje emituju svjetlost određene talasne dužine i koje bi mogle imati primjenu u određenim terapijama. Fluorescentne nanočestice se mogu se napraviti tako da emitiraju ili crveno ili zeleno svjetlo - i na taj način kontrolišu ritmičko kucanje stanica srčanog mišića.

Fluorescentni materijali odaju fotone nakon što ih pobude fotoni iz nekog vanjskog izvora. Obično je emitirana svjetlost niže energije od svjetlosti koja ju je pobudila, ali tvari nazvane pretvarajućim fluorescentnim materijalima emituju fotone veće energije od onih koji ih pobude. Međutim, pokazalo se da je takve materijale teško napraviti.

Yong Zhang sa Nacionalnog univerziteta u Singapuru i njegove kolege izumili su nanočestica koje emitiraju ili crveno ili zeleno svjetlo, ovisno o talasnoj dužini infracrvenog zračenja koje ih pobudi. Rad je objavljen u Nature Communications pod naslovom "Manipulating energy migration within single lanthanide activator for switchable upconversion emissions towards bidirectional photoactivation" krajem septembra 2019.

Njihove nanočestice, koje su jednostavne za proizvodnju, izrađene su od unutarnje jezgre bogate erbijem koja je okružena slojevima materijala bogatih iterbijem i neodimom. Vanjski slojevi skupljaju dolaznu energiju i prenose je do jezgre bogate erbijem. Talasna dužina dolaznog svjetla diktira precizni put energije koji određuje hoće li erbijum emitovati crveno ili zeleno svjetlo.

Tim je pomoću čestica kontrolisao otkucaje stanica srčanog mišića koje su modifikovane kako bi odgovorile na svaku boju: crvena ih je usporila, a zelena povećala. Stanice - kardiomiociti, bile su diferencirane od induciranih pluripotentnih stanica (iPS)