研究人员使用金纳米棒散射来识别免疫系统的杀手

每个生物系统都自然配备了防御机制，以防止由局部、环境或生化改变引起的异常变化。白细胞 (WBC) 在我们的免疫反应中扮演着“战士”的角色。一种被称为巨噬细胞的 WBC 是最有效和最专业的战斗机，因为它同时具备选择性识别和清除外来入侵者的能力，以及修复伤口的能力。根据它们的工作分布，巨噬细胞主要由两种类型组成，M1 和 M2。M1 细胞充当“专业杀手”，而 M2 细胞更专注于愈合活动。

在正常、健康的情况下，免疫系统会在 M1 和 M2 细胞之间保持良好的平衡。但在细菌、病毒或寄生虫感染等疾病，或动脉粥样硬化、癌症或关节炎的炎症中，M1 和 M2 之间的平衡会受到影响，并且根据危机，M1 或 M2 人口会发生特定变化。如果可以监测这些变化，就可以轻松诊断和预测健康状况。目前没有任何工具可以在没有荧光标记的情况下以无标记的方式直接从组织液或血液样本中轻松检测 M1/M2 细胞。

在刚刚发表在《纳米快报》杂志上的一项研究中，以色列巴伊兰大学的研究人员借助金纳米棒 (GNR) 的散射效应，展示了解决这一问题的简单方法。金基纳米粒子以其突出的光学特性和高吸光度和散射效应而闻名。通过操纵散射效应和调整 GNRs 的表面涂层，研究人员能够识别 M1 和 M2 巨噬细胞光学特性的变化，并将其用作监测生理变化的参数。

研究人员使用流式细胞仪(FCM) 捕获细胞粒度的变化，以识别载有 GNR 的巨噬细胞并确定 GNR 的特定散射。FCM 通常用于识别特定的荧光标记细胞群，但在这种情况下，它仅用于基于来自 GNR 的散射的无标记检测。通过这种独特的方法，研究人员观察到一种类型的 GNR 涂层对 M2细胞表现出比 M1更大的选择性。

“我们利用 GNR 的散射来识别 M1 和 M2 巨噬细胞的方法，在增加内化纳米粒子散射的帮助下，使用 FCM 开启了细胞识别的新策略，” Dror Fixler 教授实验室的首席研究员 Ruchira Chakraborty 博士说。 Bar-Ilan 大学的 Kofkin 工程学院和纳米技术与先进材料研究所。“这项技术的进一步发展将引导我们建立一个新的护理点或活检工具，它可以仅从简单的组织液或血液样本中预测癌症、动脉粥样硬化和纤维化等疾病的表现阶段，”教授说。 Bar-Ilan 纳米研究所所长 Dror Fixler 与来自贝林森医院的 Ran Kornowski 教授和 Dorit Leshem 博士合作领导了这项研究。

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