Пофарбований наночастинки можуть точно визначити концентрацію кисню в клітинах і тканинах. Кисень є критично важливим компонентом багатьох фізіологічних і патологічних процесів в клітинах.
Дефіцит кисню в тканинах може спровокувати освіта злоякісної пухлини, пошкодження сітківки ока у діабетиків або розвиток артриту. Точне визначення вмісту кисню в клітинах є важливою задачею для вчених.
Група вчених на чолі з Джейсоном Макнейл з університету Клемсона розробила технологію, засновану на забарвлених наночастинках. Як повідомляється у виданні Angewandte Chemie, з нею можна робити досить точні виміри концентрації кисню.
Кисневі нанодатчікі зазвичай виготовляються з фосфоресціююче фарби, вміщеній в полімерну капсулу. Наночастки підсилюють свічення фарби. Вченим вдалося розробити наночастинки з новою дельта-спряженої електронної структурою полімеру. З нею електрони можуть вільно переміщатися в межах однієї молекули.
Учені використовували новий полімер у виробництві наночастинок, які забарвлювалися чутливої до кисню фосфоресціююче фарбою. Полімер вельми ефективно поглинає світлову енергію, що призводить до світіння, в 5-10 разів більш сильному, ніж здатні випромінювати раніше розроблені кисневі нанодатчікі. В порівнянні із звичайними кисневими датчиками це світіння більш яскраве аж у 1000 разів!
У насичених азотом клітинах нанодатчікі палають яскравим червоним кольором. З введенням кисню світіння стає менш насиченим. Таким чином ученим вдалося не тільки визначити залежність яскравості світіння від концентрації кисню, але й тривалість світіння, також залежну від концентрації кисню.
Новий датчик досить чутливий для того, щоб виявляти навіть одиничні наночастинки. А оскільки останні легко приймаються клітинами, вони ідеальні для кількісного визначення концентрації кисню в живих клітинах і тканинах.