Justus Ndukaife, assistent-professor elektrische en computertechniek aan de Vanderbilt Universiteit, leidt innovatief onderzoek dat op effectievere wijze extracellulaire blaasjes en deeltjes (EVP's) van nanogrootte opvangt om hun rol bij kanker en neurodegeneratieve ziekten te analyseren.

Het onderzoek, uitgevoerd in samenwerking met het laboratorium van Vanderbilt-professoren Robert Coffey en Kasey Vickers, is onlangs gepubliceerd in Nano Letters .

EVP’s – inclusief onlangs ontdekte exomeren en supermeren – zijn duizenden keren kleiner dan de dikte van een mensenhaar. Door ze te vangen en te manipuleren willen onderzoekers beter begrijpen hoe cellen moleculen verpakken en met elkaar interageren, wat ook licht kan werpen op de vorming van diverse ziekten, zoals kanker en de ziekte van Alzheimer.

Bij gebruik van een optisch pincet bestaat echter het risico van fotothermische verwarming die de EVP's negatief kan beïnvloeden. In hun artikel bespreken Ndukaife en zijn team het gebruik van een anapole-antenne om de elektromagnetische energie tot op nanoschaal te condenseren en met succes EVP's op te vangen met behulp van een lager laservermogen.

"Aangezien het voorgestelde vangsysteem weinig verliezen kent, voorkomt het lokale temperatuurstijgingen en zorgt het er zo voor dat belangrijke biologische deeltjes en moleculen intact blijven", aldus het artikel.

De ontwikkeling van optische pincetten werd in 2018 erkend met de Nobelprijs voor de Natuurkunde vanwege hun doeltreffendheid bij het vangen van afzonderlijke cellen en grotere EV's. Ndukaife ontwikkelde in 2020 bij Vanderbilt de allereerste opt-thermo-elektrohydrodynamische pincet (OTET) die objecten op een schaal van minder dan 10 nanometer kan vangen en manipuleren.

Meer informatie: Ikjun Hong et al., Anapole-ondersteunde optische vangst met laag vermogen van extracellulaire blaasjes en deeltjes op nanoschaal, Nanoletters (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c02014

Journaalinformatie: Nanobrieven

Aangeboden door Vanderbilt University