Imaging label-Free di nanoparticelle all'interno di cellule tramite la microscopia iperspettrale Cytoviva

Notizia

Nanoparticelle d'oro all'interno di cellule

Data di pubblicazione:

Lunedì 05 Settembre 2022

La microscopia iperspettrale in campo scuro potenziata di CytoViva consente l'osservazione ottica e la caratterizzazione spettrale di campioni di nanoparticelle mentre interagiscono con cellule o tessuti. Non è richiesto alcun labeling fluorescente o altra alterazione del campione, per poter ottenere immagini con il sistema CytoViva.

La fluorescenza confocale tradizionale e la microscopia elettronica richiedono l'aggiunta di label fluorescenti o altre alterazioni del campione per l'osservazione di nanomateriali nelle cellule e nei tessuti. Queste alterazioni possono aumentare significativamente la complessità dell'esperimento, creare artefatti del campione o limitarne la specificità. Inoltre, nessuna delle due tecniche può fornire analisi chimiche di un campione ben definito, come il rilevamento di un carico di farmaco aggiunto a una nanoparticella.

La microscopia iperspettrale in campo oscuro potenziata di CytoViva è stata progettata specificamente per superare questi problemi. L'ottica del microscopio a campo oscuro potenziato crea un'immagine ottica con un rapporto segnale/rumore molto elevato dei campioni privi di labeling. Questa immagine ottica consente di osservare chiaramente nanoparticelle metalliche di dimensioni pari a 10 nm-20 nm. Ancora più importante, consente anche l'imaging dell'interazione delle nanoparticelle con strutture cellulari più specifiche, come la membrana nucleare, senza alcun labeling fluorescente.

Quando questi campioni vengono acquisiti come un'immagine iperspettrale, ogni pixel dell'immagine in scala nanometrica contiene la risposta spettrale del vicino infrarosso visibile (VNIR). Questi dati spettrali possono essere interrogati utilizzando un software di analisi spettrale personalizzato. Il software consente uno sviluppo estremamente accurato di librerie spettrali da elementi campione unici, come le nanoparticelle nelle cellule. Inoltre, il sistema può essere utilizzato per identificare una struttura chimica ben definita, come un carico di farmaci o proteine mirate aggiunte ai nanomateriali.

Figura 1 - Nanoparticelle d'oro internalizzate in cellule

Figura 2 - Ingrandimento di nanoparticelle d'oro internalizzate in cellule

Figura 3 - Mappatura di nanoparticelle d'oro (in rosso) dentro a cellule

Figura 4 - Esempio di spettro di nanoparticelle d'oro (rosso) e cellule (bianco)

Nelle immagini mostrate sopra, le nanoparticelle d'oro senza etichetta (AuNP), insieme a una proteina mirata alle cellule, sono state incubate in una coltura cellulare senza labeling. La figura 1 è un'immagine iperspettrale delle cellule incubate con nanoparticelle d'oro. La figura 2 è un'immagine ingrandita che mostra una cellula con nanoparticelle d'oro interiorizzate. Utilizzando il software di analisi spettrale, è stata creata una libreria spettrale di riferimento per le nanoparticelle d'oro. Lo spettro nella Figura 4 è un esempio. La libreria spettrale è stata confrontata con un campione di cellule di controllo negativo per garantire che nella libreria siano contenute solo nanoparticelle d'oro. Questa libreria spettrale di nanoparticelle d'oro è stata quindi utilizzata in un algoritmo di mappatura spettrale per mappare tutti i pixel in rosso contenenti lo spettro relativo alle nanoparticelle d'oro (Figura 3).

Per capire come i tuoi nanomateriali possono essere osservati in un'ampia gamma di ambienti senza label fluorescenti o altre alterazioni del campione, contattaci su info@schaefer-tec.it. Saremo lieti di ottenere maggior informazioni sulla tua ricerca e, se appropriato, possiamo fare un imaging di prova dei tuoi campioni.