Każdy, kto choć raz zetknął się z cytometrem przepływowym, wie, że jego możliwości detekcji są ograniczone przez stosowane barwniki i filtry zamontowane w urządzeniu. Maksymalna liczba kanałów, a co za tym idzie substancji/komórek, które możemy rozróżniać, wynosi obecnie 20. Dodatkowo dochodzi problem nakładania się widm emisyjnych fluorochromów. Grupa australijskich badaczy prowadzona przez dr Yiqing Lu wpadła na niezwykły pomysł prostego rozwiązania takich kłopotów technicznych.

Zespół naukowców z Purdue University i Macquarie University zsyntezował nanokryształy składające się głównie z sodu, itru i fluoru, oraz zawierające domieszkę pierwiastków ziem rzadkich: iterbu i tulu. Iterb pochłania światło lasera i emituje foton, który wzbudza atomy tulu, a te z kolei emitują fotony rejestrowane przez detektory. Skąd zatem bierze się owe opóźnienie? Sekret tkwi w odpowiednim dobraniu ilości iterbu do tulu: im mniej tulu zawiera nanokryształ, tym większe odległości dzielą go od iterbu i tym więcej czasu potrzebuje foton by dotrzeć od jednego jonu do drugiego. Manipulując zawartością Tm³⁺ naukowcy uzyskali opóźnienia od 48 μs do 668 μs, które uznali za cechę indywidualną danego kryształu, co niweluje problem niespecyficznych sygnałów tła. Nanokryształy w formie tak zwanych t-Dots mogą zostać przyłączone do innych substancji czy białek np. przeciwciał i wykorzystane w różnorodny sposób.

„Te nanokryształy nadają się do tworzenia wielu kombinacji kodów, takich jak na przykład kody paskowe, jednocześnie tworząc obszerną bibliotekę rozróżnialnych sond molekularnych, które mogą zostać wykorzystane do złożonej diagnostyki.” – tłumaczy dr Dayong Jin, kierownik projektu i badacz z Australian Research Council. – „Badania przesiewowe mogą szybko i precyzyjnie określić przyczynę zakażenia, odnaleźć komórki nowotworowe we wczesnym stadium czy zlokalizować konkretne cele dla leków w terapiach celowanych”.

Rozważa się także wykorzystanie t-Dotów do znakowania towarów (oznaczenia sczytywanoby specjalnym laserowym skanerem) lub przechowywania danych o zwielokrotnionym stopniu upakowania.

Anna Kołodziejczak