Наноалмазы - это флуоресцентные углеродные наночастицы, соединенные для формирования нано-размерных алмазов (100 000 нанометров это толщина человеческого волоса). Первоначально они были разработаны для отделки промышленных поверхностей, но у них был обнаружен ряд уникальных особенностей, которые позволяют длительное время отслеживать их в живых клетках, в том числе фотостабильность и отсутствие флуоресцентного отсвечивания.

Как обычные бриллианты, наноалмазов имеют крошечные отверстия, в которых атом азота может заменить углерод. Высокое содержание азота дает природным алмазам желтоватый оттенок, а наноалмазы поглощают желтый свет и излучают фиолетовый.

Исследователи Yi-Chun Wu, Huan-Cheng Chang и коллеги покрывали некоторые наноалмазы сахарами или белками (например, декстран и бычий сывороточный альбумин), а затем вводили покрытые и непокрытые наноалмазы прозрачным круглым червям (Caenorhabditis Elegans). Наноалмазы подавались червям как коллоидная суспензия или впрыскивались в гонады.

Ученые обнаружили, что обычные наноалмазы оставались у червей в пределах желудочно-кишечного тракта , покрывая внутренние поверхности, а наноалмазы с покрытием смогли пройти через стенки пищеварительного тракта в тело червя, собираясь в нескольких точках. Место накопления наноалмазов светилось фиолетовым светом при облучении червей желтыми лучами.
При попадании в гонады, наноалмазы распределялись в них и передавались эмбрионам и, в конечном итоге, обнаруживались у вылупившихся личинок.

Исследователи заявили, что их работа показала безопасность наноалмазов, их стабильность и нетоксичность на клеточном и органном уровнях. Все черви в исследовании продолжали жить нормальной жизнью, сохранили способность к воспроизводству, и никто из них не показал каких-либо проблем.

Наноалмазы в исследовании были покрыты сахарами и протеинами, но, по словам ученых, любое химическое вещество может быть использовано для их покрытия. Наноалмазы с покрытием могут попадать в клетки-мишени, такие как патогенные микроорганизмы, клетки иммунной системы или раковые клеток. Этот процесс мог бы первоначально использоваться, чтобы отметить клетки опухоли или другие патогенные клетки, но, в конечном счете, может быть использован для доставки малых доз препаратов непосредственно в ткани.

Dr. Chang также сказал, что наноалмазы могут быть использованы для работы с изображениями и отслеживанием человеческих стволовых клеток, возможно, даже помогут выращивать целые органы при успешных дальнейших

Статья опубликована в журнале Nano Letters.