大阪大学 无花果
1使用金纳米粒子的表面增强拉曼散射在活细胞中检测炔烃标记的小分子药物的示意图
学分:大阪大学 成功的药物开发对全世界人民的生活质量有重大影响
能够追踪分子如何进入目标细胞，并观察它们在细胞内做什么，是识别最佳候选分子的关键
因此，分析技术是药物发现过程的重要组成部分
大阪大学的研究人员与RIKEN合作，报道了一种基于拉曼显微镜的方法，利用金纳米粒子可视化小分子药物
该小组的发现发表在美国化学学会纳米期刊上
药物小分子通常通过附着在荧光探针上来追踪，当用光照射时，荧光探针是可见的
显微镜可以用来实时观察细胞内的这些分子
然而，荧光分子可能体积庞大，这会影响小分子的行为方式
此外，一些荧光分子如果暴露在太多的光线下会失去荧光，使得在长期的研究过程中很难看到它们
荧光标签的一种替代物是一种小得多的标签，称为炔烃，由碳碳三键组成
炔烃中原子的特殊排列不是在细胞中自然发现的；因此，它们提供了高度特异性的标记
此外，它们的小尺寸意味着炔烃对小分子行为的影响最小
炔烃不是在激光下发出荧光，而是产生一种被称为拉曼信号的信号，这种信号可以在细胞物质信号中清楚地识别出来
然而，由于拉曼散射的低效率，寻找炔烃基团的拉曼信号是棘手的，当它们不多的时候
因此，研究人员将炔烃标记和金纳米粒子的使用结合起来
表面增强拉曼散射(SERS)显微镜可以刺激金纳米粒子产生增强电场，增强炔烃基团的拉曼信号，使它们更容易检测
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2活细胞摄取小分子的延时3D SERS成像
我们成功地观察到炔烃的SERS信号最初在给药后大约10ー15分钟被检测到，并且信号的数量随着时间逐渐增加
给药浓度为20 M
学分:大阪大学 “我们的方法是用于跟踪活细胞中小分子的技术的结合，”研究的主要作者科塔·柯伊克解释说
“金纳米粒子是报告炔烃基团存在的特别有用的信使，因为它们增强了炔烃信号，并提供了炔烃喜欢与之相互作用的表面
因此，这两个分量自然地结合在一起，产生增强的信号
" 金纳米粒子很容易被许多不同类型的细胞吸收，这使得这项技术广泛适用
纳米颗粒进入细胞内的溶酶体，然后增强随后到达溶酶体并与其相互作用的炔烃标记分子的信号
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3在单细胞水平定量检测炔烃的SERS信号数目(左图)
随着时间的推移，在每个给药浓度下每个细胞检测到的SERS信号的数量(右)
使用定量SERS检测方法，我们成功地观察到摄取速度很大程度上取决于药物浓度
学分:大阪大学 “我们的SERS技术有潜力用于各种不同的细胞类型以及几乎无限数量的候选药物，”该研究的相应作者藤田胜美解释道
“这对于药物发现来说尤其令人兴奋，因为任何实时更好地了解药物动力学的方法对开发来说都非常有价值
"
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