通过结构化照明显微镜和扫描传输电子显微镜可视化金纳米集群的细胞内聚合行为
Dan Zhao1, Jing Wang2, Lu Gao3
1School of Environmental Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, 800 Dongchuan Rd., Shanghai 200240, China.
The Science of the total environment
|December 10, 2023
概括
黄金纳米集群 (AuNCs) 用先进的成像技术跟踪细胞内部. 这些纳米粒子聚集在溶解体中,导致细胞损伤,特别是在酸性环境中.
科学领域:
- 纳米技术纳米技术
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
背景情况:
- 纳米毒性问题需要了解纳米粒子细胞内命运.
- 传统的成像技术在跟踪细胞内的纳米粒子方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发和验证用于研究纳米粒子-细胞相互作用的双成像策略.
- 为了研究金纳米集群 (AuNCs) 的细胞内行为和细胞毒性.
主要方法:
- 利用扫描传输电子显微镜 (STEM) 进行超结构分析和化学元素映射.
- 采用实时3D结构化照明显微镜 (3D-SIM) 来动态跟踪光纳米粒子.
- 合成和建模与6-aza-2硫胺 (ATT) 和L-氨酸 (Arg) 功能化黄金纳米集群 (Arg@ATT-AuNCs).
主要成果:
- Arg@ATT-AuNCs在单颗粒和聚合状态下表现出细胞内的隔间分布.
- 实时3D-SIM显示了 lysosomes 内的 AuNCs 的逐渐聚合.
- 酸性溶解体环境触发了AuNC聚合,导致了溶解体损伤.
- 双成像策略与其他AuNC类型成功验证.
结论:
- 综合的STEM和3D-SIM方法为纳米毒性提供了机械的见解.
- AuNCs可以聚集并诱导溶酶体损伤,突出显示潜在的细胞毒性.
- 这种成像策略对于研究各种纳米粒子的纳米细胞相互作用和细胞毒性是有价值的.
