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贝西二世的X射线显微镜检查 纳米粒子可以改变细胞

2020-02-13 10:07:46 • 来源：

纳米粒子容易进入细胞。来自BESSY II的高分辨率3D显微图像首次显示了有关它们如何分布以及它们在做什么的新见解。例如，某些纳米颗粒优先在细胞的某些细胞器中积累。这会增加电池的能源成本。主要作者詹姆斯·麦克纳利说：“该电池看起来就像是在跑马拉松，显然，该电池需要能量才能吸收此类纳米颗粒。”

贝西二世的X射线显微镜检查 纳米粒子可以改变细胞

如今，纳米颗粒不仅存在于化妆品中，而且存在于空气，水中，土壤和食物中的任何地方。因为它们是如此之小，它们很容易进入我们体内的细胞。这对于医学应用也很重要。涂有活性成分的纳米颗粒可以专门引入细胞，例如破坏癌细胞。然而，关于纳米颗粒如何分布在细胞中，它们在细胞中的作用以及这些效应如何取决于它们的大小和涂层，还有很多事情要学习。

在BESSY II的一项研究中获得了新的见解，Gerd Schneider教授的团队可以用柔和，密集的X射线拍摄X射线显微镜图像。由HZB生物物理学家James McNally博士领导的X射线显微镜研究人员研究了具有不同涂层纳米颗粒的细胞。纳米粒子的大小完全相同，但涂有不同的活性成分。

Schneider强调说：“ X射线显微镜提供的分辨率比光学显微镜要好得多，并且概况比电子显微镜要好得多。” 该研究小组首次获得了完整的三维高分辨率图像，其中包含了细胞器，包括脂质滴，线粒体，多囊泡体和内体，这些纳米颗粒处理了细胞。脂质液滴充当细胞中的能量存储，而线粒体则代谢该能量。

图像分析表明：纳米粒子优先聚集在细胞器的一个子集中，并且以其他细胞器为代价改变某些细胞器的数量。不管纳米颗粒涂层如何，细胞器数量的变化都是相似的，这表明许多不同种类的纳米颗粒涂层可能会产生相似的效果。为了评估这种作用的普遍程度，必须对其他纳米颗粒涂层和其他细胞类型进行进一步的研究。

McNally解释说：“ X射线显微镜使我们能够看到整个细胞，因此我们能够首次观察到这种行为。” “我们发现此类纳米颗粒的吸收增加了线粒体和内体的数量，而其他细胞器(即脂质滴和多囊泡体)却减少了，”为自己的博士学位进行实验的Burcu Kepsutlu说。饥饿的饮食或进行马拉松比赛，我们看到细胞中发生了类似的变化，即线粒体的增加和脂质滴的减少，” McNally说。“显然，细胞吸收纳米颗粒需要能量，细胞感觉就像刚刚参加了马拉松比赛。”

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