Imaging di nanoparticelle utilizzate come biosensori nei tessuti mediante microscopia iperspettrale in campo oscuro

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Immagine iperspettrale di nanoparticelle d'oro nei tessuti

Immagine iperspettrale di nanoparticelle d'oro nei tessuti

Data di pubblicazione: 
Venerdì 23 Giugno 2023

Lo sviluppo di nanoparticelle plasmoniche come efficaci biosensori per il rilevamento delle malattie sta crescendo rapidamente. Questi nuovi marcatori diagnostici basati su nanoparticelle sono destinati al rilevamento malattie non facilmente riscontrabili con la PCR o con le tradizionali pigmentazioni patologiche.

L'uso di questi nuovi biosensori a nanoparticelle richiede una nuova capacità di imaging e diagnostica. Le tradizionali tecniche di patologia in campo chiaro o di microscopia a fluorescenza non sono un'opzione per l'imaging di questi biosensori a nanoparticelle. Per soddisfare questa esigenza, CytoViva Inc. ha sviluppato un sistema di microscopia iperspettrale Enhanced in campo oscuro. È stato dimostrato che questo sistema di imaging è in grado di visualizzare e mappare accuratamente le nanoparticelle su ampie aree di tessuto ex-vivo o di cellule in-vitro. Questo sistema utilizza ottiche brevettate per la microscopia in campo oscuro, che creano un'immagine con un elevato rapporto segnale/rumore, consentendo l'imaging della diffusione di questi biosensori di nanoparticelle nella matrice biologica. In combinazione con l'imaging iperspettrale, ogni pixel dell'immagine catturata contiene la risposta spettrale ottica nel range VNIR 400nm-1.000nm dell'area spaziale di quel pixel. Ciò consente di identificare e mappare spettralmente le nanoparticelle in modo rapido e accurato all'interno di una matrice biologica.

Inoltre, la tecnica non distruttiva di CytoViva non richiede etichettatura, fissazione speciale o altre alterazioni del campione prima dell'imaging. È in grado di identificare la maggior parte dei tipi di nanomateriali sia nei tessuti colorati che in quelli non colorati, ed è uno strumento da banco, pratico e di facile utilizzo.

Si veda l'esempio precedente che illustra la capacità della tecnologia di CytoViva di identificare e mappare con precisione la distribuzione delle nanoparticelle d'oro (AuNPs) nel tessuto linfonodale. La Figura 1 è un'immagine iperspettrale in campo oscuro enhanced di una sezione di tessuto linfonodale ex-vivo, non colorata, contenente le AuNPs oggetto dell'imaging (l'area dell'immagine è 100 x 150 μm). Si notino le evidenti aree di aggregazione delle AuNP, che appaiono dorate nell'immagine. Nella Figura 2, la risposta spettrale di un'area di pixel rappresentativa dell'AuNP è mostrata in rosso, mentre la risposta spettrale del tessuto è mostrata in verde. Questi spettri sono stati normalizzati a un'intensità pari a uno per facilitare il confronto. Utilizzando la risposta spettrale di riflettanza delle AuNPs, un algoritmo di mappatura spettrale identifica tutti i pixel contenenti AuNPs, che sono rappresentati in rosso nella Figura 3. È importante notare che nel tessuto sono presenti e mappate sia aree aggregate che disperse di AuNPs. Infine, la Figura 4 fornisce la distribuzione per classi, confermando che il 2,836% dell'area totale del tessuto nell'immagine completa conteneva AuNPs.

Se la vostra ricerca richiede l'identificazione all'interno di cellule di una singola nanoparticella o di aggregati di nanoparticelle in ampie aree di tessuto tumorale, film sottili di polimeri o altre matrici, la microscopia iperspettrale in campo oscuro potenziata di CytoViva è una tecnica comprovata per supportare il vostro lavoro e raggiungere i vostri obiettivi. Lo strumento è uno strumento da banco, di facile utilizzo, vi permette di ottenere risultati in una frazione di tempo e costo rispetto ad altre tecniche, come EDS e SEM.

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