Kropki kwantowe w biomedycynie Rozpuszczalne w wodzie kropki kwantowe (QD) zaczynają stawać się ważnym narzędziem w bioobrazowaniu i detekcji ze względu na ich właściwości fotofizyczne. Grupa europejskich naukowców podjęła próbę połączenia QD z cząsteczkami biologicznymi w celu dostarczenia ich do komórek. Energia © Thinkstock QD to nanocząsteczki półprzewodnikowe wykonane z kadmu/selenku (Cd/Se) lub kadmu/tellurku (Cd/Te) o powłoce z siarczku cynku (ZnS). Ich nadzwyczajne właściwości spektroskopowe umożliwiają nowe zastosowania QD w dziedzinie biomedycyny. Jednak wszelka poprawa właściwości w zakresie rozpuszczalności QD wymaga efektywnych chemoselektywnych metod biokoniugacji. Na tej podstawie finansowany przez UE projekt QDS ma na celu opracowanie metodologii do skutecznej funkcjonalizacji QD ze złożonymi biocząsteczkami, takimi jak białka i kwasy nukleinowe. Badacze zastosują bezpośrednie reakcje chemoselektywne, aby umożliwić modyfikację kowalentną QD przy neutralnym pH i submilimolarnych stężeniach celów peptydowych. Wykorzystując naładowane dodatnio aminokwasy, poliproliny i końce hydrofobowe, naukowcy zamierzają osiągnąć skuteczną absorpcję komórkową i ucieczkę endosomalną — główne wyzwania w dostarczaniu nanocząsteczek. Naukowcy wykorzystali reakcje ligacji hydrosfery, potwierdzone w koniugacjach peptyd–peptyd i peptyd–barwnik, aby umożliwić kontrolowaną kowalentną koniugację QD z biocząsteczkami. Użyteczność tej nowej metody zademonstrowano poprzez przeprowadzenie enzymatycznych prób fotoluminescencji przy użyciu albo trypsyny, albo chymotrypsyny i podwiązanego peptydu na QD. Ponadto, badana jest reakcja Wittiga jako sposób na koniugację peptydu z QD. W ramach próby zespół QDS przeprowadził serię koniugacji na mioglobinie różnych peptydów i substratów. Głównym osiągnięciem projektu jest odkrycie, że QD poddane koniugacji z określonym peptydem mają zdolność szybkiego przenikania do wnętrza komórek, skąd są uwalniane po 48 godzinach. Ta technologia może być wykorzystywana do rozwoju i podawania nanocząsteczek do obojętnych swoistych celów w zmodyfikowanych komórkach.
