(PhysOrg.com) -- Wetenschappers in Taiwan hebben fluorescerende nanodiamanten ontwikkeld die in de toekomst kunnen worden gebruikt bij de diagnose en behandeling van ziekten bij de mens.

Nanodiamanten zijn fluorescerende koolstofnanodeeltjes die aan elkaar zijn gebonden om een ​​diamant op nanoschaal te vormen. (Honderdduizend nanometer is ongeveer de breedte van een mensenhaar.) Ze werden oorspronkelijk ontwikkeld voor de oppervlakteveredeling, maar het is aangetoond dat ze een aantal unieke eigenschappen hebben die het volgen op lange termijn in levende cellen praktisch maken, inclusief fotostabiliteit en gebrek aan knipperende fluorescentie.

Zoals gewone diamanten, nanodiamanten hebben kleine gaatjes, zogenaamde vacatures, waarin een stikstofatoom een ​​koolstof heeft vervangen. Een hoog stikstofgehalte geeft natuurlijke diamanten een gelige tint, en de nanodiamanten absorberen geel licht en zenden violet uit.

De onderzoekers, Yi Chun Wu, Huan-Cheng Chang, en collega's, sommige nanodiamanten bedekt met suikers of eiwitten (zoals dextran en runderserumalbumine), en introduceerde vervolgens zowel gecoate als ongecoate soorten aan transparante rondwormen ( Caenorhabditis elegans ). De nanodiamanten werden ofwel als een colloïdale suspensie aan de wormen gevoerd of via micro-injectie in de geslachtsklieren geïnjecteerd.

Ze ontdekten dat de gewone nanodiamanten die aan de wormen werden gevoerd in het spijsverteringskanaal bleven, coating van de interne oppervlakken, terwijl de gecoate nanodiamanten door de wanden van het kanaal en in het lichaam van de worm konden gaan, verzamelen op verschillende punten. De locatie van de nanodiamanten werd weergegeven als violet licht toen geel licht op de wormen scheen.

Wanneer geïnjecteerd in de geslachtsklieren, de nanodiamanten werden verspreid in de gonade en doorgegeven aan de embryo's en uiteindelijk aan de uitgekomen larven.

De onderzoekers zeggen dat hun werk aantoonde dat nanodiamanten veilig waren, stal, en niet-toxisch op cel- en orgaanniveau. Alle wormen in het onderzoek leefden een normale levensduur met normale voortplanting, en geen enkele vertoonde enig teken van nood.

De nanodiamanten in het onderzoek waren bedekt met suikers of eiwitten, maar de wetenschappers zeiden dat bijna elke vorm van chemicaliën zou kunnen worden gebruikt om ze te coaten. De gecoate nanodiamanten kunnen vervolgens migreren naar doelcellen zoals pathogenen, immuunsysteemcellen of kankercellen. Dit proces zou in eerste instantie kunnen worden gebruikt om kankers of andere ziektebeelden in kaart te brengen, maar zou uiteindelijk kunnen worden gebruikt om lage doses medicijnen rechtstreeks aan de doelweefsels af te geven.

Dr. Chang zei dat een andere toepassing voor de nanodiamanten zou kunnen zijn voor het afbeelden en volgen van menselijke stamcellen die mogelijk zelfs hele organen kunnen regenereren als het onderzoek succesvol is.

Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Nano-letters .

© 2010 PhysOrg.com