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研究人员使用金纳米棒散射法识别免疫系统的杀手和救星

每个生物系统都自然配备了防御机制,可以防止因局部,环境或生化改变而引起的异常变化。白细胞(WBC)在我们的免疫反应中扮演了这种“士兵”的角色。一种白细胞,被称为巨噬细胞,是最高效,最专业的战斗机,因为它同时具备选择性识别和消除外来入侵者的能力以及修复伤口的能力。根据其工作分布,巨噬细胞主要由两种类型组成,M1和M2。M1细胞充当“专业杀手”,而M2细胞则更专注于愈合活性。

在正常,健康的情况下,免疫系统在M1和M2细胞之间保持良好的平衡。但是,在细菌,病毒或寄生虫感染或动脉粥样硬化,癌症或关节炎的炎症等疾病条件下,M1和M2之间的平衡会受到影响,并且根据危机,M1或M2人群会发生特定的转变。如果可以监测此类变化,则将可以轻松诊断和预测健康状况。当前没有工具能够以无标记的方式直接从组织液或血液样本中轻松检测M1 / M2细胞,而无需荧光标记。

以色列Bar-Ilan大学的研究人员刚刚在《纳米快报》(Nano Letters)杂志上发表的一项研究中,借助金纳米棒(GNR)的散射效应,显示了解决此问题的简单方法。金基纳米颗粒以其突出的光学性能以及高吸收和散射效应而闻名。通过操纵散射效应并调节GNR的表面涂层,研究人员能够识别M1和M2巨噬细胞的光学特性变化,并将其用作监测生理变化的参数。

研究人员使用流式细胞仪(FCM)捕获细胞粒度的变化,从而鉴定出富含GNR的巨噬细胞并确定GNR的特定散射。FCM通常用于识别特定的荧光标记细胞群,但在这种情况下,它仅用于基于GNR的散射进行无标记检测。通过这种独特的方法,研究人员观察到一种类型的GNRs涂层对M2细胞的选择性高于M1。

Dror Fixler教授的实验室首席研究员Ruchira Chakraborty博士说:“我们利用GNR散射的方法来鉴定M1和M2巨噬细胞,从而在FCM的帮助下,通过增加内在化的纳米颗粒的散射,为细胞鉴定开辟了新的策略。” Bar-Ilan大学的Kofkin工程学院和纳米技术与先进材料研究所。教授说:“这项技术的进一步发展将使我们建立新的护理点或活检工具,从而仅从简单的组织液或血液样本就可以预测癌症,动脉粥样硬化和纤维化等疾病的表现阶段。” Bar-Ilan纳米研究所所长Dror Fixler与贝林森医院的Ran Kornowski教授和Dorit Leshem博士合作领导了这项研究。

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