纳米粒子可以对生物分子进行多色成像

为了了解生物细胞如何运作，生命科学家追踪组成细胞的生物分子。 这样做最有效的方法是用金纳米颗粒标记分子，并跟踪纳米颗粒散射的激光。日本国立自然科学研究院（NINS）的一个小组现在已经扩展了这种方法，使科学家可以更精确地跟踪单个和多个生物分子。 该小组写道：“我们的方法将为研究复杂生物分子系统的运行机制铺平道路。”

据报道，日本国立自然科学研究院的研究人员通过使用三种不同的纳米粒子，而不是通常的纳米粒子，创造了一种用于生物分子快速多色成像的方法。 [图片：日本国立自然科学研究院分子科学研究所Ryota Iino]

克服单色难题

“与传统的有机荧光染料和半导体量子点相比，纳米粒子具有显著的优势，因为它们显示出更强、更稳定的信号，” NINS团队的负责人Ryota Iino解释说。但是，常规使用的等离子金纳米颗粒与激光耦合存在一个缺点：在561纳米波长的激光刺激下，它们只能提供530 nm的绿色图像。

为了扩大调色板，Iino的团队使用了三种类型的纳米粒子，三种不同的激光以及一种组合它们产生图像的方法。该团队将银和银金合金纳米颗粒添加到传统的金纳米颗粒标签中。研究人员通常忽略了这两种类型的纳米粒子，因为它们的表面容易被氧化，从而导致散射信号的波动。 Iino说：“但是我们第一次证明了表面改性可以成功地改善这种情况。”

打开调色板

404 nm和473 nm的激光激发了两种新型标签，分别在410 nm和460 nm的颜色上增加了金光产生的530 nm的绿色。然后，伊诺说：“我们成功地使用了宽分光光谱仪，可以轻松轻松地完全同时获得三色图像。”该团队还使用649 nm激光来检测两个紧密定位的纳米颗粒之间的耦合，这种效应会移动峰朝向红色区域的共振波长。Iino的团队计划将调色板扩展到当前的紫罗兰色至绿色范围之外。他说，使用形状与通常球形不同的纳米颗粒，应产生接近红色的波长范围。