NNN уже писал об эндоскопах, в которых в качестве наконечника используется УНТ (углеродная нанотрубка). Благодаря меньшему вытесняемому объему клетки, такая форма наконечника предпочтительнее по сравнению с конической. На этот раз, уже знакомый нам коллектив авторов предложил использовать разработанный ими эндоскоп для исследования клетки с помощью SERS – спектроскопии (эффект поверхностно-усилиенного рамановского рассеяния, ГКР).

Но для этого, на наконечник из УНТ необходимо нанести металлические наночастицы – именно они обеспечивают усиление сигнала комбинационного рассеяния. Для этого УНТ была обработана кислотой (для образования на поверхности отрицательно заряженных функциональных групп) и катионным полиэлектролитом. После этого отрицательно заряженные 20 нм коллоидные наночастицы золота сорбировались на поверхности нанотрубки (рис.1).

Рис. 1. Микрофотографии, УНТ, с нанесенными золотыми наночастицами, полученные методом электронной микроскопии.

Для демонстрации практических возможностей эндоскопа авторы статьи снова использовали клетку HeLa. Как и в предыдущих исследованиях ученые акцентируют особое внимание на том, что их эндоскоп не наносит существенного вреда структуре клетки, что критично для внутриклеточного анализа. В результате внутриядерного SERS-анализа ученым удалось обнаружить молекулу ДНК, пролин, нуклеотиды и белки, в то время как при анализе цитозоля авторы статьи увидели сигналы, отнесенные к колебаниям молекул, характерных именно для него (рис.2). Исследователи утверждают, что на спектры SERS существенное влияние, помимо места введения эндоскопа, оказывает клеточный цикл и ее здоровье. Таким образом, предложенный метод позволяет в режиме реального времени выявлять больные клетки без использования меток.

Рис. 2. Спектры поверхностно-усиленного рамановского рассеяния, полученные с помощью эндоскопа, предложенного авторами статьи.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Jun Jie Niu, Michael G. Schrlau, Gary Friedman, Yury Gogotsi Carbon Nanotube-Tipped Endoscope for In Situ Intracellular Surface-Enhanced Raman Spectroscopy. – Small. – DOI: 10.1002/smll.201001757.